锁存器定义

一位钟控D触发器只能传送或存储一位二进制数据，而在实际工作中往往是一次传送或存储多位数据。为此，可以把若干个钟控D触发器的控制端CP连接起来，用一个公共的控制信号来控制，而各个数据端仍然是各自独立地接收数据。用这种形式构成的一次能传送或存储多位数据的电路称为锁存器。输出端的状态不会随输入端的状态变化而变化，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，其字长(位数)有4位、8位等。

典型锁存器电路

钟控 RS 触发器的 S 输入端，通过非门连接到 R 输入端，组成单输入触发器，通常把这个电路叫做 D 锁存器。如下图示。

当CP = 1 时,输出端的状态随输入端的状态而改变。Q n+1 = D ,　存入新的数据；当CP = 0 时,无论 D 如何变化，输出端的状态保持不变。Q n+1 = Q n，存入的数据不变。为了触发器可靠的工作，要求 D 输入信号先于CP = 1 的信号，称为建立时间 t set。

锁存器的用途

锁存器广泛用于计算机与数字系统的输入缓冲电路，其作用是将输入信号暂时寄存，等待处理，这一方面因为计算机或数字系统的操作都是有序进行的，通常不可能信号一到即刻处理，另一方面，也可防止输入信号的各个位到达时间不一致造成竞争与险象。