你有没有遇到过这样奇怪的事：你一直以为自己知道某件事

你有没有遇到过奇怪的事情，你一直认为你知道一些事情，但当你试图向别人解释时，却发现你的论点中有漏洞和逻辑上的差异？这就是最近发生在我身上的事情，当时有人问我锁存器和触发器之间的区别，以及为什么它们都与寄存器有关。gwyednc

根据一个人的背景，这在电子学中可能是一个有点主观的领域，随着术语的不断发展，我们可能会进一步混淆它。所以这篇文章做的就是把这些东西按照我的理解来解释，然后欢迎高手评论，看看我的观点有没有共同点。gwyednc

寄存器和寄存器文件

我们在微控制器 (MCU) 等电子系统中存储数据的一种方式是在寄存器中。一些寄存器由一位/位组成，而其他寄存器由多个位组成。术语“寄存器文件”是指一组具有共同功能和目的的寄存器。gwyednc

寄存器的特性类似于半导体存储器的特性，例如每个基元/单元可以存储一个二进制数字或位（以 0 或 1 的形式表示）。然而，内存往往用于存储相对大量的信息（指令和数据），而寄存器往往更专门用于记住配置和控制信息、保存输入/输出值以及临时存储逻辑或算术运算的结果和其他任务。gwyednc

另一个区别是存储单元往往相对简单，需要尽可能少的晶体管来完成工作。这是因为它们太多了，就功耗而言，它们应该保持小、快速和简约。相比之下有关触发器寄存器的诗，由于数量少得多，寄存器在大小和功耗方面的限制较少，并且通常具有与硬件相关的更高级的特殊控制和功能。gwyednc

闩锁和人字拖

每个寄存器单元的核心是一个双稳态电路，其中信息可以以 0 或 1 的形式存储。这样的电路可以具有一个或多个控制输入，可以具有一个数据输入，以及一个或两个输出。如果存在第二个互补 QB 输出，则它将采用主输出 Q 的相反或互补逻辑值。 gwyednc

在控制信号方面，此类电路可以是电平触发（异步、透明或不透明）或边沿触发（同步或时钟）。前者的一个例子是置位复位锁存器（SR latch），后者的一个例子是数据型触发器（D-type trigger），详见图1。gwyednc

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图 1：SR 锁存器和 D 型触发器的图形符号和真值表比较。gwyednc

触发器一词通常用于此类电路的上下文中，它在两种状态之间来回切换。历史上，术语“触发器”通常包括电平触发和边沿触发类型。但最近，术语“锁存器”已普遍用于指代电平触发版本，而术语“触发器”已用于指代边沿触发版本。常用寄存器类型如下： gwyednc

顺便说一句有关触发器寄存器的诗，JK 型被认为是最通用的锁存器和触发器，因为 JK 锁存器可以被视为 SR 锁存器，而 JK 触发器可以配置为 D 型或 T 型触发器-翻牌。gwyednc

多谐振荡器

多谐振荡器是一种电子电路，用于实现各种简单的两态功能。多谐振荡器分为三种类型：gwyednc

这里提到多谐振荡器是因为触发器可以用来存储单个位的信息，即所谓的触发器。gwyednc

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所以你怎么看？你同意我上面的介绍吗？另外，您有什么想分享或想补充的吗？gwyednc

（本文授权编译自EDN姐妹网站EEWeb，原文参考链接：Registers vs. Latches vs. Flip-Flops，赵明灿编译） gwyednc

本文为《电子技术设计》2021年1月号文章，版权所有，禁止转载。单击此处申请免费杂志订阅。gwyednc