74HC165 Rejstřík směny: Klíčové funkce, provozní podmínky a praktické aplikace

Katalog

Úvod do 74HC165

74HC165 je vysokorychlostní CMOS Osmibitový paralelní a sériový posun registru s provozním rozsahem napětí 2,0 V až 6,0 V a hnacím proudem ± 5,2 mA.Je vybaven více vstupními kolíky a paralelním výstupním kolíkem, který může převést sériová vstupní data na paralelní výstup.Tento čip má provozní teplotní rozsah -40 ° C až 85 ° C a je k dispozici v různých balíčcích, jako jsou SO16, SSOP16, DIP16 a TSSOP16.Kromě toho 74HC165 používá pokročilou technologii CMOS, takže má vlastnosti nízké spotřeby energie, vysokorychlostní provoz a vysokou spolehlivost.Díky těmto vynikajícím výkonům se široce používá v mnoha polích, jako je skenování klávesnice, sběr dat, detekce stavu atd.

Funkce 74HC165

74HC165 má následující funkce:

- Provoz kaskády: Kaskádové čipy 74HC165 mohou být dohromady pro rozšíření počtu vstupních signálů.Kaskádové operace je dosaženo pomocí kaskádového kolíku (séra/b) a výstupního kolíku kaskády (QH).Konkrétně může kaskádový kolík připojit výstup jednoho 74HC165 ke vstupu dalšího 74HC165, čímž umožňuje sériové přenos dat.

- Paralelní načítání: Kromě operací posunu má 74HC165 také funkci paralelního načítání pro čtení a ukládání vstupních signálů.Tato operace je řízena přes hodinové povolení PIN (CLKINH) a paralelního zatížení (PL).Pokud jsou hodiny povoleny vysoký a paralelní zatížení je také vysoký, může být spuštěna operace paralelního zatížení.Tento způsob provozu činí při čtení vstupních signálů 74HC165 flexibilnější a efektivnější.

- Sériový výstup: 74HC165 má sériový výstupní kolík (QH), který může převést vstupní signál na signál sériového výstupu.Výstupní signály se čte ve stejném pořadí jako vstupní signály.

- Paralelní vstup: 74HC165 má 8 paralelních vstupních kolíků (A-H), které mohou číst 8 vstupních signálů současně.Tyto vstupní signály mohou být digitální signály nebo analogové signály.

- Operace posunu: 74HC165 může číst a ukládat vstupní signály prostřednictvím směnných operací.Tato operace je řízena signálem hodinového signálu (SH/LD) a signál povolení hodin (clkinh).Když je signál povolení hodin na vysoké úrovni, provádí se operace posunu;Když je signál povolení hodin na nízké úrovni, je operace posunu deaktivována.

Logický diagram 74HC165

"H" označuje vysokou úroveň, "L" označuje nízkou úroveň, "H" označuje vysokou úroveň, když jsou hodiny stoupající hranou, "L" označuje nízkou úroveň, když jsou hodiny stoupající hranou a "q"Označuje stav výstupu, když jsou hodiny stoupající hranou.„↑“ označuje rostoucí hranu.

Pracovní princip 74HC165

Pracovní princip 74HC165 je založen na návrhu registru směny.K implementaci sériového vstupu a paralelního výstupu dat používá čtyři vstupní kolíky (SER, SRCLK, RCLK, OE).Poháněná signálem hodin, data vstupují do bitů registru po bit prostřednictvím sériového vstupního kolíku SER.Kdykoli dojde k stoupající hraně na signálu hodin, data jsou posunutá o jeden bit doleva a nejvyšší bit se posune ven do kaskády nebo předán do dalšího registru směny.Tento mechanismus umožňuje 74HC165 efektivně zpracovat sériová data a převést je na paralelní výstup, čímž usnadňuje následné zpracování obvodu.

Doporučené provozní podmínky 74HC165

Napětí je odkazováno na GND (země = 0V)

Opatření pro použití 74HC165

Při použití 74HC165 bychom měli věnovat pozornost následujícím bodům:

- Napájení a uzemnění: Musíme zajistit, abychom poskytli stabilní a vhodné napájení 74HC165 a zajistili, že je dobře uzemněn.Nestabilní napájení nebo špatné uzemnění může způsobit, že čip bude pracovat neobvykle.

- Vstupní signál: Musíme zajistit, aby vstup signálu do 74HC165 byl v zadaném rozsahu, aby se zabránilo abnormálním vstupům, jako je přepětí a nadproud.Abnormální vstup může způsobit poškození čipů nebo nestabilní provoz.

- Přepínání mezi sériovým vstupem a paralelním čtením: Při přepínání režimů sériového vstupu a paralelního čtení 74HC165 musíme věnovat pozornost úrovně stavu vstupního terminálu PL (paralelní čtení).Musíme se ujistit, že před přepnutím nastavíme vstup PL na správnou úroveň a sledujeme správnou sekvenci operací.

- Kaskádové použití: Pokud musí být kaskádováno více 74HC165, musíme zajistit, aby kaskádové připojení bylo přesné a dodržovalo správné hodiny a povolila metody řízení.Kromě toho stojí za zmínku, že časový interval mezi rostoucí hranou CP PIN a datovým výstupem se může lišit mezi 74HC165 čipy produkovanými různými výrobci.Pokud je zpoždění nedostatečné, lze si přečíst nesprávná data.

- Teplota a balení: 74HC165 má specifické požadavky na teplotu a musí být zajištěny, aby se používaly v doporučeném provozní teplotě.Při výběru 74HC165 bychom navíc měli zvolit příslušný typ balíčku na základě specifických požadavků na aplikaci, jako je duální balíček in-line (DIP) nebo plastový olověný balíček chipů (PLCC).

- Elektrostatická ochrana: 74HC165 je elektrostaticky citlivé zařízení, takže musíme přijímat vhodná opatření pro elektrostatickou ochranu během manipulace, skladování a instalace, abychom zabránili elektrostatickému poškození.

Jaká je role 74HC165?

Jako rejstřík sériového vstupu nebo paralelního výstupu má 74HC165 hlavně následující funkce:

- Detekce stavu: 74HC165 lze použít k detekci stavu více přepínačů nebo senzorů.Připojením výstupu spínače nebo senzoru ke vstupnímu kolíku 74HC165 lze jejich změny stavu monitorovat v reálném čase.To je velmi užitečné v aplikacích, jako je řízení automatizace, bezpečnostní alarmy a monitorování nástrojů.

- Skenování klávesnice: 74HC165 lze použít pro skenování a detekci vstupu klávesnice.Zadáním signálů řady a sloupců klávesnice do čipu 74HC165 podle bitů můžeme detekovat, zda je klíč stisknut podle pevné sekvence skenování a přečíst odpovídající kód klíče.Tato funkce se široce používá v počítačových klávesnicích, ovládacích panelech a dalších aplikacích, což účinně zlepšuje rychlost odezvy a přesnost vstupu klávesnice.

- Rozšíření vstupu dat: 74HC165 může rozšířit počet vstupních portů digitálních obvodů.Prostřednictvím sériového vstupního kolíku můžeme zadat více signálů z externích zařízení nebo senzorů do čipu 74HC165 pro zpracování.To je užitečné pro systémy, které potřebují přijímat velké množství vstupních signálů, jako jsou klávesnice, ovládací panely a přepínače.

- Sběr a ukládání dat: 74HC165 může ukládat sériová vstupní data podle určitého načasování.Po dokončení všech operací vstupu dat si můžeme prostřednictvím paralelního výstupního kolíku přečíst uložená data současně.Tato funkce zvyšuje proces sběru a ukládání dat pohodlnější a efektivnější, takže 74HC165 byl široce používán v mnoha aplikacích, jako jsou datové protokoly, logické analyzátory a rozhraní senzorů.

Jak přepínat mezi sériovým vstupem a paralelním čtením 74HC165?

Režimy sériového vstupu a paralelního čtení 74HC165 lze přepnout změnou stavu úrovně vstupu PL (paralelní zatížení).Když je vstup PL nízký, je 74HC165 v režimu paralelního čtení.V této době bude paralelní vstupní port dat z D0 do D7 asynchronně číst data do registru.V tomto režimu lze data načíst do registrů paralelně, což umožňuje rychlé čtení dat.

Když je vstup PL vysoký, přepne 74HC165 do režimu sériového vstupu.V tomto okamžiku budou data serializována bit po bit z vstupu DS (sériová data) do registru a posouvá jeden bit doprava na stoupající hraně každého hodinového impulsu.V tomto režimu data vstupují do bitů registru po bity sériovým způsobem a uvnitř registru se provádí operace posunu, která realizuje sériové vstup a ukládání dat.

Proto kontrolou stavu úrovně vstupního terminálu PL může snadno přepínat mezi sériovými vstupy a paralelními režimy čtení, aby se přizpůsobila různým potřebám aplikací.Je třeba poznamenat, že před rostoucí hranou PL by měly být vstupy CP (hodinový puls) a CE (povolení hodin) nastaveny na vysokou úroveň, aby se zabránilo posunu dat v aktivním stavu PL.Kromě toho má vstup hodin 74HC165 také uzavřenou strukturu, z nichž jeden lze použít jako vstup aktivace s nízkým počtem povolení (CE).Tato struktura poskytuje větší flexibilitu a umožňuje uživatelům zvolit si hodiny a povolit metody řízení založené na konkrétních požadavcích na aplikaci.

Často kladené otázky [FAQ]

1. K čemu se používá 74HC165?

74HC165 je registr směny s osmi paralelními vstupy: umožňuje vám současně vzorkovat osm vstupních kolíků a poté si přečíst výsledek jeden bit po druhém.Jinými slovy, je to snadný způsob, jak rozšířit počet vstupních kolíků pro váš mikrokontrolér.Rejstřík směny má dva státy: vzorkování a posun.

2. Jaký je rozdíl mezi 74HC165 a 74HC595?

74HC165 lze použít k připojení až 8 vstupů (např. Přepínače) na jen několik GPIO.74HC595 lze použít k připojení až 8 výstupů (např. LED) k jen několika GPIO.Pro nováčka je hlavní rozlišení v registrech Shift pravděpodobně paralelní v/sériové out (PISO) a sériové v/paralelní ven (SIPO).

3. Jaký je sériový vstup 74HC165?

74HCT165 jsou 8bitové sériové nebo paralelní/sériové posun.Zařízení obsahuje vstup sériových dat (DS), osm paralelních dat vstupů (D0 až D7) a dva komplementární sériové výstupy (Q7 a Q7).

4. Jak funguje 74HC165?

74HC165 je 8bitová paralelní paralelní v rámci sériového (PISO) Shift Register.PISO můžete použít ke čtení stavu 8 kolíků pomocí pouze tří kolíků na Arduino UNO.Rejstřík směny 74HC165 se používá ke zvýšení počtu vstupních kolíků pro Arduino.