d鎖存器cd4042的正確使用

　　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(tài)。鎖存，就是把信號暫存以維持某種電平狀態(tài)。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(shè)的不同步問題，再其次是解決驅(qū)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(shù)據(jù)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。

　　鎖存器原理

　　CMOS反相器的功能是可以使輸出獲得跟輸入相反的邏輯值，那如果把兩個反相器的輸入跟輸出連接在一起會出現(xiàn)什么情況呢？我們來看下圖，假設(shè)某個時刻反相器A的輸入是1，那么其輸出會是0；因為A的輸出連接到B的輸入端，即反相器B的輸入為0，那么其輸出會變?yōu)?；又因為B的輸出連接到A的輸入端，即B輸出的1反饋回A的輸入，對剛才假設(shè)的“A的輸入為1”進(jìn)行了確認(rèn)和加強(qiáng)。此時A的輸入確實為1，按A和B的輸入輸出連接關(guān)系，又走了一遍剛才的路程，如此循環(huán)，結(jié)果是反相器A的輸出穩(wěn)定為0，反相器B的輸出穩(wěn)定為1。這個結(jié)構(gòu)的電路有兩個穩(wěn)定的狀態(tài)，一般稱之為雙穩(wěn)態(tài)電路。可見類似的雙穩(wěn)態(tài)電路可以穩(wěn)定地保持其節(jié)點中的值（數(shù)據(jù)），具有記憶功能，這就是鎖存器工作的原理。

　　鎖存器應(yīng)用

　　所謂鎖存器，就是輸出端的狀態(tài)不會隨輸入端的狀態(tài)變化而變化，僅在有鎖存信號時輸入的狀態(tài)才被保存到輸出，直到下一個鎖存信號到來時才改變。

　　鎖存器多用于集成電路中，在數(shù)字電路中作為時序電路的存儲元件，在某些運算器電路中有時采用鎖存器作為數(shù)據(jù)暫存器。封裝為獨立的產(chǎn)品后也可以單獨應(yīng)用，數(shù)據(jù)有效延遲于時鐘信號有效。這意味著時鐘信號先到，數(shù)據(jù)信號后到。

　　在某些應(yīng)用中，單片機(jī)的I/O 口上需要外接鎖存器。例如，當(dāng)單片機(jī)連接片外存儲器時，要接上鎖存器，這是為了實現(xiàn)地址的復(fù)用。假設(shè)，MCU端口其中的 8 路的 I/O 管腳既要用于地址信號又要用于數(shù)據(jù)信號，這時就可以用鎖存器先將地址鎖存起來。

　　8051訪問外部存儲器時P0口和P2口共同做為地址總線，P0口常接鎖存器再接存儲器。以防止總線間的沖突。而P2口直接接存儲器。因為單片機(jī)內(nèi)部時序只能鎖住P2口的地址，如果用P0口傳輸數(shù)據(jù)時不用鎖存器的話，地址就改變了。

　　看看8051單片機(jī)總線操作的時序圖對我們很有幫助。由于數(shù)據(jù)總線、地址總線共用P0口，所以要分時復(fù)用。先送地址信息，由ALE使能鎖存器將地址信息鎖存在外設(shè)的地址端，然后送數(shù)據(jù)信息和讀寫使能信號，在指定的地址進(jìn)行讀寫操作。使用鎖存器來區(qū)分開單片機(jī)的地址和數(shù)據(jù)，8051系列的單片機(jī)用的比較多，也有一些單片機(jī)內(nèi)部有地址鎖存功能，如8279就不用鎖存器了。