数字逻辑电路基础-时序逻辑电路之锁存器

zuoph2023-11-24 9:16

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一、锁存器简介

本文介绍数字逻辑电路中一种常用的基础时序逻辑电路-锁存，顾名思义，它的功能就是将输入在控制信号有效时透明传输到输出端，当控制信号无效时，输出值保持不变。它具有记忆和存储功能。这是它区别组合逻辑的基本点。

下图是锁存器的门级结构图。它由两个与非门、一个反相器及后级的RS锁存器构成。

锁存器的逻辑真值表如下表所示：

锁存器通常用下面的符号描述：

二、verilog源码

c 复制代码

// module implements d-latch

module dlatch (lt, din, q, qn);
   input lt, din;

   output q, qn;


   wire	  ri, si;
   nand u1(si, din, lt);
   nand u2(ri, ~din, lt);

   rslatch u3(si, ri, q, qn);
endmodule // dlatch

module rslatch(si, ri, q, qn);
   input si, ri;
   output q, qn;

   nand u1(q, si, qn);
   nand u2(qn, ri, q);
endmodule // rslatch

三、综合及仿真结果

本文使用的综合工具为quartus13.1，软件的使用请搜索相关教程。综合生成的RTL及门级电路如下。

使用quartus自带波形编辑器进行仿真，最终输出波形如下：

你也可以试着修改上述的输入值或者添加更多的输入值进行试验，观察仿真结果是否和你预期的一致！

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