![cover image](https://wikiwandv2-19431.kxcdn.com/_next/image?url=https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a5/Transistor_Bistable_interactive_animated-en.svg/langko-640px-Transistor_Bistable_interactive_animated-en.svg.png&w=640&q=50)
플립플롭
레치 / From Wikipedia, the free encyclopedia
플립플롭 또는 래치(영어: flip-flop 또는 latch)는 전자공학에서 1 비트의 정보를 보관, 유지할 수 있는 회로이며 순차 회로의 기본요소이다. 조합논리회로에 비해 플립플롭은 이전상태를 계속 유지하여 저장한다. 디지털 공학에서 입력을 출력에 반영하는 시점을 클럭 신호의 순간 엣지에서 반영하는 플립플롭과, 입력에 따라 항상 반영되는 래치로 구분된다. 필요한 플립플롭의 클럭 신호는 수정 발진기 등을 이용하여 생성한다. 복잡한 회로는 많은 플립플롭이 같은 클럭신호를 사용하므로 전용의 클럭 배선이 필요한 경우도 있다. 래치는 입력되는 순간 바로 반영하기 때문에 플립플롭처럼 엣지의 시점을 결정하는 논리회로가 없어도 되므로 래치의 논리회로가 간단하다.
![Thumb image](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a5/Transistor_Bistable_interactive_animated-en.svg/320px-Transistor_Bistable_interactive_animated-en.svg.png)
![Thumb image](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c6/R-S_mk2.gif/320px-R-S_mk2.gif)
디지털 시스템 설계에서의 회로를 구성할 때, 조합논리와 결합하여 순차회로의 기능을 구현하는 중요한 요소이다. 마이크로프로세서와 같은 디지털 로직을 사용하는 많은 전자회로에 사용한다. 시계의 카운터회로나 기타 복잡한 디지털 회로에는 필수적 요소이다.
조합 회로를 단순하게 조합 논리 기능을 실현하는 회로가 아니고, 지연된 하나의 출력을 피드백하여 입력에 넣으므로써 정보를 보관, 유지하는데 사용하는 특징이 있다. 조합 회로에서 일반적으로 출력의 반대 논리인 음의 성질로 여겨지는 출력 신호의 지연을 피드백, 루프의 입력 신호에 사용하도록 구성하는 것이 흥미롭다.
플립플롭과 래치는 구조상 휘발성이다. 즉 정보는 전원이 있을 때만 보관, 유지되며 전원이 차단되면 정보는 사라진다. 처음 전원이 인가되면 입력이 인가되지 않은 상태에서 Q의 출력 상태가 결정되어야 한다. 이것은 되먹임 회로에서 출력과 입력간의 경쟁 상태로 인해 임의로 결정된다. 회로 설계자 입장에서는 초기 Q의 상태를 예측할 수가 없다. 따라서 초기의 상태를 결정하기 위해 입력 신호 외에 별도의 비동기 신호인 SET(Q을 H로)과 RESET(Q을 L로) 신호를 추가하는 경우도 있다. 이 경우 플립플럽은 비동기로 Q의 신호가 결정되고 이 신호가 액티브 되면 클럭과 입력은 무시되는 최우선 신호이다. S-R 래치 기능과 유사하다.
디지털 회로에서 각종 카운터나 상태제어 등에 필요한 요소이다. 이전의 상태를 계속 유지하는 상황이 되면 플립플롭 또는 래치를 사용한다. 플립플럽은 클럭 신호가 필요하며, 클럭의 순간적인 상태변화(엣지) 시점에서 입력이 출력에 반영된다. 여러 개의 플립플럽으로 회로를 구성할 경우, 각 플립플럽의 클럭입력을 같은 클럭신호를 사용하여 같은 시간에 변화하는 것을 동기 회로라 한다. 경우에 따라 각 플립플럽의 클럭이 따로 입력하는 비동기 회로도 있고, 공통 클럭 뿐만 아니라 다른 출력을 클럭으로 사용한다.
컴퓨터의 주기억장치나 CPU 캐시, 레지스터를 이루는 기본 회로 가운데 하나이다. 그 구조는 계전기 (릴레이)를 이용한 자기 보관유지 회로 (셀프홀드 회로)에도 비슷하게 사용되고 있다. 플립플롭으로
플립플롭은 내부가 논리 회로로 구성되어 있기 때문에 논리 회로에 준하는 빠른 동작속도를 얻을 수 있다. 예를 들어 컴퓨터의 기억장치를 구성하는 회로에서 주로 사용되는 방식인 디램 (DRAM)의 기억 소자와 비교했을 때 기억내용의 변경에서 축전기 (캐패시터라고도 함) 충전/방전을 기다릴 필요가 없고 기억내용의 읽기에서 내용에 영향을 주지 않아서 비파괴 읽기이며 정기적인 리프레시 동작도 필요하지 않는다. 반면에 1 비트의 회로가 복잡하기 때문에 대규모가 되면 1 비트당 비용이 비싸지는 경향이 있다. 이러한 성질 때문에 최근에는 플립플롭을 CPU 캐시나 중앙 처리 장치의 레지스터같은 비교적 소용량으로 고속성이 요구되는 곳에 사용하고 주기억에는 주로 디램을 이용하는 것처럼 기억 계층을 구성해서 다른 회로방식의 기억장치와 조합한 형태로 사용되는 것이 많다.