ラッチとフリップフロップの違いについて

質問

• ラッチとフリップフロップは、電子回路の基本要素であり、データの保持や転送に使用されます。しかし、ラッチは逐次論理回路であり、フリップフロップは同期論理回路であるという違いがあります。
• ラッチは、入力信号の変化に応じて出力信号が即座に変化するため、逐次的な情報処理に向いています。一方、フリップフロップは、クロック信号の立ち上がりや立下りによって出力信号が変化するため、同期的な情報処理に向いています。
• さらに、ラッチは主にメモリ素子やレジスタとして使用され、データの保持や読み書きが行われます。一方、フリップフロップは主にカウンターやシフトレジスタなど、データの転送や演算に使用されます。

回答No.4

noname#230359

簡単に言えば、ラッチを改良したものがフリップフロップ(FF)です。

例えばD-FFというのは、CLK端子に入ってくる信号のエッジ
(例えば立ち上がりエッジ)が発生したときに、その直前の
D端子入力信号の状態を取り込み、そのままの状態で保持して
出力するものです。

このようにクロックの「エッジ」で動作するものをフリップ
フロップと呼びます。
記号で言えば、D-FFのクロック入力部には三角形のマークが
書かれていますが、これがエッジ動作であることを示して
います。

これに対してDラッチというものがあります。
Dラッチのクロック入力端子には三角形のマークが無くて、
単にCとか書かれています。
Dラッチは、クロックがHレベルの間だけD入力をQ出力に
素通しして、クロックがLレベルになると出力を変化
させないように固定します。

Dラッチを2つつなげるとD-FFになります。
初段Dラッチの出力を次段Dラッチの入力につないで、
初段のクロックを反転させたものを次段のクロックに
入力するようにすれば、D-FFの動作になります。

このように本来はラッチとフリップフロップは全く
別のものですが、FPGAなどで大規模なデジタル回路を
作る場合、普通はラッチは使われないようになったため
言葉が混在している状況にあります。

それに「ラッチを1段通すこと」を動詞として表現すると
「ラッチする」という呼び方があるのに対して、
「フリップフロップする」という呼び方はありません。
ラッチという言葉には、英語の意味として「保持する」
という意味があるため、その点で言えばDラッチもD-FFも
「ラッチする」素子だからです。