74HC165 Регистр сдвига: ключевые функции, условия работы и практические приложения

Каталог

Введение в 74HC165

74HC165 является высокоскоростной восьмибитной параллельной и последовательной сменой CMOS с диапазоном рабочего напряжения от 2,0 В до 6,0 В и током привода ± 5,2 мА.Он оснащен несколькими входными контактами и параллельным выходным выводом, который может преобразовать последовательные входные данные в параллельный выход.Этот чип имеет диапазон рабочей температуры от -40 ° C до 85 ° C и доступен в различных пакетах, таких как SO16, SSOP16, DIP16 и TSSOP16.Кроме того, 74HC165 использует передовую технологию CMOS, поэтому она имеет характеристики низкого энергопотребления, высокоскоростной работы и высокой надежности.Из -за этих превосходных выступлений он широко используется во многих областях, таких как сканирование клавиатуры, сбор данных, обнаружение состояния и т. Д.

Функции 74HC165

74HC165 имеет следующие функции:

- Каскадная операция: несколько чипов 74HC165 могут быть каскадированы вместе, чтобы расширить количество входных сигналов.Каскадная работа достигается через каскадный штифт (Sera/b) и каскадный выходной штифт (QH).В частности, каскадный штифт может подключить выход одного 74HC165 к входу другого 74HC165, тем самым обеспечивая последовательную передачу данных.

- Параллельная загрузка: в дополнение к операциям смены, 74HC165 также имеет параллельную функцию загрузки для чтения и хранения входных сигналов.Эта операция контролируется через штифт включения тактовой передачи (Clkinh) и параллельный нагрузочный штифт (PL).Когда штифт включения часов высока, а параллельная нагрузка также высока, параллельная работа нагрузки может быть запускается.Этот режим работы делает 74HC165 более гибким и эффективным при чтении входных сигналов.

- Последовательный выход: 74HC165 имеет последовательный выходной вывод (QH), который может преобразовать входной сигнал в последовательный выходной сигнал.Выходные сигналы считываются в том же порядке, что и входные сигналы.

- Параллельный вход: 74HC165 имеет 8 параллельных входных контактов (A-H), которые могут одновременно читать 8 входных сигналов.Эти входные сигналы могут быть цифровыми сигналами или аналоговыми сигналами.

- Операция сдвига: 74HC165 может читать и хранить входные сигналы с помощью операций смены.Эта операция контролируется тактовым сигналом (SH/LD) и сигналом включения часов (Clkinh).Когда сигнал включения часов находится на высоком уровне, выполняется операция сдвига;Когда сигнал включения часов находится на низком уровне, операция сдвига отключена.

Логическая диаграмма 74HC165

«H» указывает на высокий уровень, «L» указывает на низкий уровень, «H» указывает на высокий уровень, когда часы - это восходящая кромка, «L» указывает на низкий уровень, когда часы - это крайний край, а «q»Указывает выходное состояние, когда часы являются растущим краем.«↑» указывает на восходящее преимущество.

Рабочий принцип 74HC165

Принцип работы 74HC165 основан на разработке реестра смены.Он использует четыре входных контакта (SER, SRCLK, RCLK, OE) для реализации последовательного ввода и параллельного вывода данных.Приводящим в действие такточный сигнал, данные вступают в бит регистра битами через серийный входной штифт.Всякий раз, когда на тактовом сигнале возникает край, данные сдвигаются на один бит влево, а самый высокий сдвиг бит вводится в каскад или передается в следующий регистр смены.Этот механизм позволяет 74HC165 эффективно обрабатывать последовательные данные и преобразовать их в параллельный выход, тем самым облегчая последующую обработку схемы.

Рекомендуемые условия работы 74HC165

На напряжения ссылаются на GND (Ground = 0v)

Меры предосторожности для использования 74HC165

При использовании 74HC165 мы должны обратить внимание на следующие баллы:

- Питание и заземление: мы должны обеспечить, чтобы мы предоставили стабильный и подходящий источник питания для 74HC165 и убедиться, что он хорошо заземлен.Нестабильный источник питания или плохое заземление могут привести к ненормальному работе чипа.

- Входной сигнал: нам необходимо убедиться, что вход сигнала в 74HC165 находится в пределах указанного диапазона, чтобы избежать аномальных входов, таких как перенапряжение и перегрузка.Аномальный вход может привести к повреждению чипа или нестабильной работе.

- Переключение между последовательным входом и параллельным показанием: при переключении режимов последовательного ввода и параллельного считывания 74HC165 нам необходимо обратить внимание на состояние уровня входного терминала PL (параллельное показания).Мы должны убедиться, что мы установили вход PL на правильный уровень перед переключением и следовать правильной последовательности операций.

- Каскадное использование: если нужно каскадно 74HC165S, мы должны убедиться, что каскадное соединение является точным, и следовать правильным часам и включить методы управления.Кроме того, стоит отметить, что временный интервал между растущим краем контакта CP и выходными данными может варьироваться в зависимости от чипов 74HC165, производимых различными производителями.Если задержка недостаточна, могут быть прочитаны неправильные данные.

- Температура и упаковка: 74HC165 имеет конкретные требования температурного диапазона и необходимо обеспечить использование в рекомендуемом диапазоне рабочих температур.Кроме того, при выборе 74HC165 мы должны выбрать соответствующий тип пакета на основе конкретных требований применения, таких как двойной встроенный встроенный пакет (DIP) или пластиковый пакет для носителей для вывода (PLCC).

- Электростатическая защита: 74HC165 является электростатическим чувствительным устройством, поэтому мы должны принять соответствующие меры электростатической защиты во время обработки, хранения и установки, чтобы предотвратить электростатическое повреждение.

Какова роль 74HC165?

В качестве последовательного ввода или параллельного реестра выходного сдвига 74HC165 в основном имеет следующие функции:

- Обнаружение состояния: 74HC165 можно использовать для обнаружения состояния нескольких переключателей или датчиков.Подключив выход выключателя или датчика к входному выводу 74HC165, их изменения состояния могут контролироваться в режиме реального времени.Это очень полезно в таких приложениях, как управление автоматизацией, сигнализация безопасности и мониторинг приборов.

- Сканирование клавиатуры: 74HC165 можно использовать для сканирования и обнаружения ввода клавиатуры.Вводя сигналы строки клавиатуры и столбца в бит чипа 74HC165 по биту, мы можем определить, нажимает ли клавиша в соответствии с фиксированной последовательности сканирования и считать соответствующий код клавиши.Эта функция широко используется на компьютерных клавиатурах, панелях управления и других приложениях, эффективно повышая скорость отклика и точность ввода клавиатуры.

- Расширение ввода данных: 74HC165 может расширить количество входных портов цифровых цепей.Через последовательный входной штифт мы можем ввести несколько сигналов из внешних устройств или датчиков в чип 74HC165 для обработки.Это полезно для систем, которые должны получать большое количество входных сигналов, таких как клавиатуры, панели управления и коммутаторы.

- Сбор и хранение данных: 74HC165 может хранить последовательные входные данные в соответствии с определенным временем.Когда все операции ввода данных завершены через параллельный выходной вывод, мы можем прочитать хранимые данные одновременно.Эта функция делает процесс сбора и хранения данных более удобным и эффективным, поэтому 74HC165 широко использовался во многих приложениях, таких как регистраторы данных, логические анализаторы и интерфейсы датчиков.

Как переключаться между последовательным входом и параллельным чтением 74HC165?

Режимы последовательного ввода и параллельного считывания 74HC165 могут быть переключены путем изменения состояния уровня (параллельной нагрузки) входа.Когда вход PL низкий, 74HC165 находится в режиме параллельного чтения.В настоящее время порт ввода параллельных данных от D0 до D7 будет считывать данные в регистр асинхронно.В этом режиме данные могут быть загружены в регистры параллельно, что позволяет быстрое считывание данных.

Когда вход PL высокий, 74HC165 переключается на режим последовательного ввода.На этом этапе данные будут сериализованы бит по биту из ввода DS (последовательные данные) в регистр, сдвинув один бит вправо на поднимающемся крае каждого тактового импульса.В этом режиме данные вводят бит регистра по серийным образом, а внутри регистра выполняется операция смены, реализуя последовательный ввод и хранение данных.

Следовательно, управляя состоянием уровня входной терминала PL, он может легко переключаться между режимами последовательного входа и параллельным чтением, чтобы адаптироваться к различным потребностям применения.Следует отметить, что до того, как входы входов на повышение PL, входные данные CP (тактовой импульс) и CE (такта) должны быть установлены на высокий уровень, чтобы предотвратить смещение данных в активном состоянии PL.Кроме того, ввод часов 74HC165 также имеет закрытую структуру, один из которых может использоваться в качестве входа (CE) активного уровня (CE).Эта структура обеспечивает большую гибкость, позволяя пользователям выбирать часы и включать методы управления на основе конкретных требований применения.

Часто задаваемые вопросы [FAQ]

1. Для чего используется 74HC165?

74HC165 - это регистр сдвига с восемью параллельными входами: он позволяет одновременно пробовать восемь входных контактов, а затем читать результат по одному биту за раз.Другими словами, это простой способ расширить количество входных контактов для вашего микроконтроллера.Реестр смены имеет два состояния: выборка и смещение.

2. В чем разница между 74HC165 и 74HC595?

74HC165 можно использовать для подключения к 8 входам (например, переключателям) к нескольким GPIO.74HC595 можно использовать для подключения к 8 выходам (например, светодиодам) к нескольким GPIO.Для новичка основное различие в регистрах смены, вероятно, параллельно в/serial Out (PISO) и серийно в/parallel Out (Sipo).

3. Каков последовательный вход 74HC165?

74HCT165 являются 8-битными серийными или параллельными/серийными регистрами смены.Устройство имеет последовательный вход данных (DS), восемь параллельных входов данных (D0 до D7) и два дополнительных последовательных выхода (Q7 и Q7).

4. Как работает 74HC165?

74HC165 является 8-битной параллелью в реестре Serial Out (PISO) Shift.Вы можете использовать PISO, чтобы прочитать статус 8 контактов, используя только три контакта на Arduino Uno.Регистр сдвига 74HC165 используется для увеличения количества входных контактов для Arduino.