存储器电路可以被分为两大类：动态存储器，主要用于计算机系统中的存储数据（比如计算机中的RAM）；静态存储器，主要用于存储描述数字系统操作状态的信息。目前，计算机系统中的动态存储电路已经发展的非常专业化了，我们将在后面的章节中介绍。本次练习将要描述静态存储电路，并用之存储数字系统操作状态的信息。

 很多电子设备都含有使用存储器电路的数字系统，且这些存储器电路描述了系统的操作状态。事实上，任何电子设备，如果要求它能创建或响应一系列的事件，那么它就必须要含有存储器。这些设备包括有手表，时钟，应用控制器，游戏设备以及计算设备。如果一个数字系统中包含有N个存储器器件，且每个存储器器件都可以存储1或0，那么该系统的操作状态就可以用N比特的二进制数来表示。此外，有N个存储器器件的数字系统的状态一定就是2^N种状态中的一种，其中每种状态都可以由二进制数来唯一的表示。这些二进制数是由该系统中所有存储器器件所存储的内容连续在一起而组成的。

 在任何时间点，储存在内部存储器中的二进制码都定义了数字系统的当前状态。数字系统中的新输入可以导致一个或多个存储器改变其状态（从1到0或从0到1），因此也就导致该数字系统的状态改变。因此，只要储存在存储器中的二进制码改变，那么数字系统的状态也要同时改变。正是通过这种直接的状态到状态的改变，数字系统才能够创建和响应一系列的事件。下一章，我们将讨论数字系统通过某些算法来存储和改变其状态；这一章节我们将研究怎样构造出存储器电路。

 在数字工程中，我们关心的是双状态或双稳态存储器电路。双稳态电路有两种稳定的操作状态-输出逻辑为1（Vdd）的状态，或是输出逻辑为0（GND）的状态。当双稳态存储器电路处于其中一种稳定状态时，要想将其从原有状态拉出并使之进入新的稳定状态时，就需要一定量的能量。在状态改变过程中，输出信号一定会经过不稳定状态区。所以设计的存储器电路就不能不确定性的处于不稳定状态下-一旦它们进入了不稳定状态，那么它们会立刻试图重新获得一种稳定态。

 如右图所示，为一个示意图。这里，波谷代表存储器中存储的值，波峰代表在存储器电路改变或存储相反电平值之前必须要通过的不稳定态区域。注意，图中存在一个潜在的第三种稳定状态—就是能量状态，它是可以在波峰顶部直接平衡波谷的。类似的，存储器电路也有一个第三种潜在的稳定状态，给电路提供足够的能量来保证电路可以完全通过不稳定状态，这一点非常重要。

 在双稳态电路中，一旦获得了0和1的状态，那么就能很容易的维持这些状态。控制信号可以导致电路改变其状态，但它也必须提供额定能量使电路能够通过不稳定态。如果该控制信号使电路从一种稳定态转变到另一种稳定态，并且其提供的能量超过了额定能量，那么电路的状态改变就可以快速的完成。如果该控制信号提供的能量小于额定能量，那么该电路会返回到原始稳定态。如果该控制信号刚好提供了一个临界值能量-足够启动状态转换，但要快速通过不稳定态区域却又不够-那么，电路就会在不稳定态区域中产生暂时的“迟滞”。所以设计存储器电路要尽量减小这种情况发生的可能性，如果电路进入不稳定态（在上图示中，就是箭头表示的位置），还要尽量的减小电路在不稳定态的停留时间。如果存储器电路在不稳定态区域中迟滞时间太长，那么其输出可能就要产生振荡，或是其电平处于0和1之间，从而导致数字系统不能正常工作且其行为不可预测。存储器在不稳态区域中的迟滞就称为亚稳态，而所有的存储器都有可能进入糟糕的亚稳态（后面将更多的讨论亚稳态）。

 静态存储电路需要反馈，且任何有反馈的电路都有存储器（我们已经讨论了没有存储器的前馈式组合电路）。任何逻辑电路，只要将其中一个输出信号“反馈”连接到输入端，那么就可以称为是反馈电路。绝大多数反馈电路都不会有表现出有用的行为特性-它们要么是单稳态的（即输出始终迟滞在1或0的状态），要么其输出在1、0之间振荡。只有某些反馈电路是双稳态的和可控的，且这些电路就是简单存储妻电路的雏形。如下图所示，是简单的反馈电路，并有标签表明哪些是可控的/不可控的，哪些是双稳态的/非双稳态的。