一、什么是鎖存器
鎖存器(Latch)是一種對脈沖電平敏感的存儲單元電路,它們可以在特定輸入脈沖電平作用下改變狀態。鎖存,就是把信號暫存以維持某種電平狀態。鎖存器的最主要作用是緩存,其次完成高速的控制器與慢速的外設的不同步問題,再其次是解決驅動的問題,最后是解決一個I/O口既能輸出也能輸入的問題。鎖存器是利用電平控制數據的輸入,它包括不帶使能控制的鎖存器和帶使能控制的鎖存器。
二、鎖存器的工作原理
在LED和數碼管顯示方面,要維持一個數據的顯示,往往要持續的快速的刷新。尤其是在四段八位數碼管等這些要選通的顯示設備上。在人類能夠接受的刷新頻率之內,大概每三十毫秒就要刷新一次。這就大大占用了處理器的處理時間,消耗了處理器的處理能力,還浪費了處理器的功耗。
鎖存器的使用可以大大的緩解處理器在這方面的壓力。當處理器把數據傳輸到鎖存器并將其鎖存后,鎖存器的輸出引腳便會一直保持數據狀態直到下一次鎖存新的數據為止。這樣在數碼管的顯示內容不變之前,處理器的處理時間和IO引腳便可以釋放。可以看出,處理器處理的時間僅限于顯示內容發生變化的時候,這在整個顯示時間上只是非常少的一個部分。而處理器在處理完后可以有更多的時間來執行其他的任務。這就是鎖存器在LED和數碼管顯示方面的作用:節省了寶貴的MCU時間。
鎖存器的工作原理如下:
鎖存器原理圖
三、鎖存器的作用介紹
在LED和數碼管顯示方面,要維持一個數據的顯示,往往要持續的快速的刷新。尤其是在四段八位數碼管等這些要選通的顯示設備上。在人類能夠接受的刷新頻率之內,大概每三十毫秒就要刷新一次。這就大大占用了處理器的處理時間,消耗了處理器的處理能力,還浪費了處理器的功耗。
鎖存器的使用可以大大的緩解處理器在這方面的壓力。當處理器把數據傳輸到鎖存器并將其鎖存后,鎖存器的輸出引腳便會一直保持數據狀態直到下一次鎖存新的數據為止。這樣在數碼管的顯示內容不變之前,處理器的處理時間和IO引腳便可以釋放。可以看出,處理器處理的時間僅限于顯示內容發生變化的時候,這在整個顯示時間上只是非常少的一個部分。而處理器在處理完后可以有更多的時間來執行其他的任務。這就是鎖存器在LED和數碼管顯示方面的作用:節省了寶貴的MCU時間。
鎖存器和緩沖器的作用和區別:
鎖存器就是把當前的狀態鎖存起來,使CPU送出的數據在接口電路的輸出端保持一段時間鎖存后狀態不再發生變化,直到解除鎖定。還有些芯片具有鎖存器,比如芯片74LS244就具有鎖存的功能,它可以通過把一個引腳置高后,輸出就會保持現有的狀態,直到把該引腳清0后才能繼續變化。
緩沖寄存器又稱緩沖器,它分輸入緩沖器和輸出緩沖器兩種。前者的作用是將外設送來的數據暫時存放,以便處理器將它取走;后者的作用是用來暫時存放處理器送往外設的數據。有了數控緩沖器,就可以使高速工作的CPU與慢速工作的外設起協調和緩沖作用,實現數據傳送的同步。由于緩沖器接在數據總線上,故必須具有三態輸出功能。
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