Dラッチ(D-LATCH)とDフリップフロップ(D-FF)



クロックとは何か?


Dラッチ

Dラッチの動作説明図 Dラッチの動作波形
クロックHIGHではデータが転送
クロックLOWではデータ保持
Dラッチのシンボル Dラッチの回路図の一例

 

Clock=’1’の時 Clock=’0’の時

Dフリップフロップ

Dフリップフロップの構成
Dラッチ2つで作れる
Dフリップフロップの動作説明図
クロック=’0’ LOWレベルの時 クロック=’1’ HIGHレベルの時
Dフリップフロップの動作波形
クロック立ち上がりエッジでデータを転送
その他の期間ではデータ保持
Dフリップフロップのシンボル
三角形がエッジトリガを示す

 


Dフリップフロップの動作タイミング

シンボル 名称 意味
tC サイクルタイム 動作する周期、スペックでは最小値が規定される。
tS セットアップタイム クロックエッジに対するデータを用意する時間、スペックでは最小値が規定される。
tH ホールドタイム クロックエッジに対してデータを保持する時間、スペックでは最小値が規定される。
tKQ アクセスタイム クロックエッジからデータ出力までの時間、スペックでは最大値が規定される。


同期型デジタル回路

 


宿題5  学籍番号 名前 日付 を書いて 提出すること。

1) 以下の波形をDラッチと、Dフリップフロップに入力した。それぞれの出力波形を示せ。

2) 上記1)と同じクロック、データ入力波形を以下のような、Dラッチ2段とD-FF2段の回路に入力した場合の出力端LB、FBの波形を示せ。LAとFAは上記1)に対応する。

3) 以下の回路の出力端LOUTとFOUTの動作波形を示せ。
   但し、NOT回路の遅延時間は1ns、Dラッチ/D-FFの遅延時間を2ns、
   クロックのサイクルタイムを20nsとし、
   Dラッチ/D-FFの初期値(初期の出力値)を’0’とする。

4) 以下の回路の出力端OUT1とOUT2の動作波形を示せ。
   OUT1とOUT2はある周期で同じ波形を繰り返す。
   クロックの周期を10nsとすると、OUT1とOUT2の周期はいくらか?

5) 説明したように、デジタル回路ではD-FFを介して、組み合せ回路がデータの交換を
   クロックの立ち上がりエッジに同期して行い、データ処理を行う。
   2)の結果を復習して、以下の回路図のD-FFをDラッチに変更するとうまく
   動作しないことを説明せよ。

以上