フリップフロップ(ふりっぷふろっぷ)
2つの安定状態を持ち、1ビットの情報を保持できる順序回路の基本要素。現在の入力信号だけで出力が決まる組合せ回路とは異なり、過去の内部状態と現在の入力の双方によって次の出力が決まる構造を持ち、CPU内部のレジスタやSRAMの記憶素子などに用いられる。
詳細解説
基本的な構成は、2つのNANDゲートまたはNORゲートの出力を互いの入力へたすき掛けに接続した回路です。一方の端子に状態を書き換える信号が入ると出力が反転し、その後入力が元の保持状態に戻っても、互いの出力が帰還し続けることで書き換え後の値(0または1)を維持します。セット・リセット端子を持つRS型、データ端子とクロック端子を持つD型、出力の反転機能を備えたJK型やT型などの種類があります。
なお、厳密な論理回路の分類では、クロック信号の立ち上がりや立ち下がりの瞬間(エッジ)で状態を取り込む回路をフリップフロップと呼び、イネーブル信号が有効な間は入力の変化にそのまま追従するラッチ(レベル動作)と区別することがあります。上で述べたたすき掛けの基本回路は、この分類ではRSラッチに当たります。また、半導体メモリにおいては、電荷を蓄えるコンデンサを記憶素子として定期的な再書込みを要するDRAMに対し、SRAMはこの回路を記憶素子に採用しているため、通電中はリフレッシュ動作なしで高速にデータを保持できます。
フリップフロップが登場する過去問
- 2025(R7)秋 午前II 問9SRAMと比較した場合のDRAMの特徴はどれか。