IC设计基础系列之CDC篇7：从CMOS到触发器（四）

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前面说了CMOS器件，现在就接着来聊聊锁存器跟触发器吧，下面是这次博文要介绍的主要内容：
　　　　·双稳态器件
　　　　·锁存器常见结构
　　　　·锁存器的应用
　　　　·触发器
　　　　·触发器的建立时间和保持时间
1、双稳态器件
　　双稳态器件是指稳定状态有两种，一种是0，一种是1的器件；双稳态器件是存储器件的基本模块，双稳器件的的一种电路结构是：交叉耦合反相器 结构，如下图所示：


　　　　　　　　　　　　　　　　　　


　　连个反相器连在一起,这就构成了一个双稳态器件，为什么是双稳态呢？我们现在就来分析一下：
　　由于没有输入，于是我们就假设I1的输出先为1，即Q=1；那么I2的输入为1，Q’就为0，于是反馈给Q的输入，导致Q的输出为1，也就是使得Q的状态稳定为1，因此这个器件有一个稳定的状态为1.如下图所示：


　　　　　　　　　　　　


　　我们再假设I1的输出先为0，即Q=0；那么I2的输入为0，Q’就为1，于是反馈给Q的输入，导致Q的输出为0，也就是使得Q的状态稳定为0，因此这个器件还有一个稳定的状态为0.如下图所示：
　　　　　　　　　　


　　由此可见，这种交叉耦合反相器的器件是双稳态器件。但是需要注意的是，电路有可能存在第三种状态，称为亚稳态，它不是一种稳定的状态，关于亚稳态我们后面会进行介绍。
　　为什么介绍双稳态器件呢？那是因为锁存器、寄存器都是双稳态器件，它们都有两个稳定状态1和0。正是因为它们有两个稳定的状态，因此才可以拿它们来存储数据，也就是说双稳态电路（比如交叉耦合反相器、锁存器和寄存器）可以存储数据。下面我们就来看看锁存器和寄存器吧。