锁存器

锁存器

锁存器

锁存器(Latch)是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路，它们可以在特定输入脉冲电平作用下改变状态。锁存，就是把信号暂存以维持某种电平状态。锁存器的最主要作用是缓存，其次完成高速的控制其与慢速的外设的不同步问题，再其次是解决驱动的问题，最后是解决一个I/O 口既能输出也能输入的问题。

目录

简单锁存器描述：

累加锁存器

应用场合

注意事项

简单锁存器描述：

只有在有锁存信号时输入的状态被保存到输出，直到下一个锁存信号。通常只有0和1两个值。典型的逻辑电路是D触发器。由若干个钟控D触发器构成的一次能存储多位二进制代码的时序逻辑电路，叫锁存器件。逻辑结构与功能表8位锁存器74LS373的逻辑图见图所示。其中使能端G加入CP信号，D为数据信号。输出控制信号为0时，锁存器的数据通过三态门进行输出。

累加锁存器

微处理器中运算器部分主要电路结构。作用是防止算术逻辑单元(Arithmetic

Logic Unit, ALU) 的输出通过累加器（A）直接反馈到ALU的输入端。

应用场合

数据有效延迟后于时钟信号有效。这意味着时钟信号先到，数据信号后到。

在某些运算器电路中有时采用锁存器作为数据暂存器。所谓锁存器，就是输出端

的状态不会随输入端的状态变化而变化，仅在有锁存信号时输入的状态被保存到输出，直到下一个锁存信号到来时才改变。典型的锁存器逻辑电路是 D 触发器电路。

在某些应用中，单片机的I/O 口上需要外接锁存器。例如，当单片机连接片外存储器时，要接上锁存器，这是为了实现地址的复用。假设，MCU 端口其中的8 路的I/O 管脚既要用于地址信号又要用于数据信号，这时就可以用锁存器先将地址锁存起来。8051访问外部存储器时P0口和P2口共做地址总线，P0口常接锁存器再接存储器。以防止总线间的冲突。而P2口直接接存储器。因为单片机内部时序只能锁住P2口的地址，如果用P0口传输数据时不用锁存器的话，地址就改变了。看看8051单片机总线操作的时序图对我们很有帮助。由于数据总线、地址总线共用P0口，所以要分时复用。先送地址信息，由ALE使能锁存器将地址信息锁存在外设的地址端，然后送数据信息和读写使能信号，在指定的地址进行读写操作。使用锁存器来区分开单片机的地址和数据，8051系列的单片机用的比较多，也有一些单片机内部有地址锁存功能，如8279就不用锁存wewr器了。

注意事项

并不是一定要接锁存器，要看其地址线和数据线的安排，只有数据和地址线合用的情况下才会需要锁存器，其目的是防止在传数据时，地址线被数据所影响！这是由单片机数据与地址总线复用造成的，接RAM 时加锁存器是为了锁存地址信号。如果单片机的总线接口只作一种用途，不需要接锁存器；如果单片机的总线接口要作两种用途，就要用两个锁存器。例如：一个口要控制两个LED，对第一个LED 送数据时，“打开”第一个锁存器而“锁住”第二个锁存器，使第二个LED 上的数据不变。对第二个LED 送数据时，“打开”第二个锁存器而“锁住”第一个锁存器，使第一个LED 上的数据不变。如果单片机的一个口要做三种用途，则可用三个锁存器，操作过程相似。然而在实际应用中，我们并不这样做，只用一个锁存器就可以了，并用一根I/O 口线作为对锁存器的控制之用（接74373 的LE，而OE可恒接地）。所以，就这一种用法而言，可以把锁存器视为单片机的I/O 口的扩展器。