フリップフロップは1 ビットのデータを保持できる順序回路です.用途によっては,レジスタと呼ばれることもあります.フリップフロップは,そのデータの記録方法により,RS フリップフロップ,JK フリップフロップ,T フリップフロップ,D フリップフロップなどがありますが,現在のディジタル回路設計ではD フリップフロップがよく使われます(図 1 を参照).

D フリップフロップは,クロック信号の立ち上がりエッジにおけるD 入力端子の状態を次のクロックの立ち上がりエッジまで記録します.フリップフロップを使用する際には,クロックの立ち上がり前(セットアップ時間)と後(ホールド時間)でD 入力端子の信号を変化させてはいけません.変化があった場合,メタステーブルと呼ばれる現象が発生し,記録されるデータは不確実なものとなります.