74HC165 Shift Register: belangrijke functies, bedrijfsomstandigheden en praktische toepassingen
Catalogus
Inleiding tot 74HC165
74HC165 is een hogesnelheid CMO's acht-bits parallel-in en serieel-out shift-register met een bedrijfsspanningsbereik van 2,0 V tot 6,0 V en een aandrijfstroom van ± 5,2 mA.Het is uitgerust met meerdere invoerpennen en een parallelle uitvoerpen, die seriële invoergegevens kunnen omzetten in parallelle uitvoer.Deze chip heeft een bedrijfstemperatuurbereik van -40 ° C tot 85 ° C en is beschikbaar in verschillende pakketten zoals SO16, SSOP16, DIP16 en TSSOP16.Bovendien maakt de 74HC165 gebruik van geavanceerde CMOS-technologie, dus heeft het de kenmerken van een laag stroomverbruik, snelle werking en hoge betrouwbaarheid.Vanwege deze uitstekende prestaties wordt het veel gebruikt op vele gebieden, zoals toetsenbordscannen, gegevensverzameling, statusdetectie, enz.
Functies van 74HC165
De 74HC165 heeft de volgende functies:
- Cascade -werking: meerdere 74HC165 -chips kunnen samen worden gecascadeerd om het aantal invoersignalen uit te breiden.Cascade -werking wordt bereikt via de Cascade Pin (Sera/B) en de Cascade -uitgangspen (QH).In het bijzonder kan de cascade -pin de uitgang van een 74HC165 verbinden met de invoer van een andere 74HC165, waardoor de gegevens over gegevens mogelijk worden gemaakt.
- Parallel laden: naast shift -bewerkingen heeft 74HC165 ook een parallelle laadfunctie voor het lezen en opslaan van invoersignalen.Deze bewerking wordt geregeld door de klok enable pin (clkinh) en de parallelle laadpen (PL).Wanneer de klok inschakelt, is de pin hoog en is de parallelle laadpen ook hoog, de bewerking parallelle belasting kan worden geactiveerd.Deze werkingsmodus maakt de 74HC165 flexibeler en efficiënter bij het lezen van invoersignalen.
- Seriële uitgang: 74HC165 heeft een seriële uitgangspen (QH), die het ingangssignaal kan omzetten in een serieel uitgangssignaal.De uitvoersignalen worden in dezelfde volgorde gelezen als de invoersignalen.
- Parallelle input: 74HC165 heeft 8 parallelle invoerpennen (A-H), die tegelijkertijd 8 invoersignalen kunnen lezen.Deze invoersignalen kunnen digitale signalen of analoge signalen zijn.
- Shift -bewerking: 74HC165 kan invoersignalen lezen en opslaan door middel van shift -bewerkingen.Deze bewerking wordt geregeld door een kloksignaal (SH/LD) en een klokvermeldingssignaal (ClkinH).Wanneer het klokvermeldingssignaal op een hoog niveau is, wordt de schakelbewerking uitgevoerd;Wanneer het klokvermeldingssignaal op een laag niveau is, is de schakelbewerking uitgeschakeld.
Logica -diagram van 74HC165
"H" geeft een hoog niveau aan, "L" geeft een laag niveau aan, "H" geeft een hoog niveau aan wanneer de klok een stijgende rand is, "L" geeft een laag niveau aan wanneer de klok een stijgende rand is, en "Q"geeft de uitgangsstatus aan wanneer de klok een stijgende rand is."↑" geeft een stijgende rand aan.
Werkprincipe van 74HC165
Het werkende principe van 74HC165 is gebaseerd op het ontwerp van een schuifregister.Het gebruikt vier invoerpennen (Ser, SRCLK, RCLK, OE) om seriële invoer en parallelle uitvoer van gegevens te implementeren.Gedreven door het kloksignaal, komen gegevens beetje bij beetje in het register via de seriële ingangspin ser.Wanneer een stijgende rand optreedt op het kloksignaal, worden de gegevens een beetje naar links verschoven en wordt het hoogste bit verschoven in de cascade ingevoerd of doorgegeven aan het volgende ploegregister.Dit mechanisme stelt de 74HC165 in staat om seriële gegevens efficiënt te verwerken en om te zetten in parallelle output, waardoor de latere circuitverwerking wordt vergemakkelijkt.
Aanbevolen bedrijfsomstandigheden van 74HC165
Spanningen worden verwezen naar GND (grond = 0v)
Voorzorgsmaatregelen voor het gebruik van 74HC165
Bij gebruik van 74HC165 moeten we aandacht besteden aan de volgende punten:
- Voeding en aarding: we moeten ervoor zorgen dat we een stabiele en geschikte stroomvoorziening bieden aan de 74HC165 en ervoor zorgen dat deze goed geaard is.Onstabiele voeding of slechte aarding kan ertoe leiden dat de chip abnormaal werkt.
- Inputsignaal: we moeten ervoor zorgen dat de signaalinvoer naar de 74HC165 binnen het gespecificeerde bereik ligt om abnormale ingangen zoals overspanning en overstroom te voorkomen.Abnormale invoer kan chipschade of onstabiele werking veroorzaken.
- Schakelen tussen seriële ingang en parallelle lezing: bij het schakelen van de seriële ingang en parallelle leesmodi van 74HC165 moeten we aandacht besteden aan de niveau van de PL (parallelle lezing) ingangsterminal.We moeten ervoor zorgen dat we de PL -invoer op het juiste niveau instellen voordat we schakelen en de juiste reeks bewerkingen volgen.
- Cascade -gebruik: als meerdere 74HC165's moeten worden gecascadeerd, moeten we ervoor zorgen dat de Cascade -verbinding nauwkeurig is en de juiste klok volgen en bedieningsmethoden inschakelen.Bovendien is het vermeldenswaard dat het tijdsinterval tussen de stijgende rand van de CP -pin en de gegevensuitgang kan variëren tussen 74HC165 -chips geproduceerd door verschillende fabrikanten.Als de vertraging onvoldoende is, kunnen onjuiste gegevens worden gelezen.
- Temperatuur en verpakking: 74HC165 heeft specifieke temperatuurbereikvereisten en moet worden gebruikt om binnen het aanbevolen bedrijfstemperatuurbereik te worden gebruikt.Bij het selecteren van 74HC165 moeten we bovendien het juiste pakkettype kiezen op basis van specifieke applicatie-eisen, zoals dubbele in-line pakket (DIP) of plastic loodcarrierpakket (PLCC).
- Elektrostatische bescherming: 74HC165 is een elektrostatisch gevoelig apparaat, dus we moeten passende elektrostatische beschermingsmaatregelen nemen tijdens het hanteren, opslag en installatie om elektrostatische schade te voorkomen.
Wat is de rol van 74HC165?
Als een seriële invoer of parallel uitgangsverschuivingsregister heeft 74HC165 voornamelijk de volgende functies:
- Statusdetectie: 74HC165 kan worden gebruikt om de status van meerdere schakelaars of sensoren te detecteren.Door de uitgang van een schakelaar of sensor aan te sluiten op de ingangspen van de 74HC165, kunnen hun statuswijzigingen in realtime worden gecontroleerd.Dit is erg handig in toepassingen zoals automatiseringscontrole, beveiligingsalarmen en instrumentbewaking.
- Toetsenbordscanning: 74HC165 kan worden gebruikt voor het scannen en detectie van toetsenbordinvoer.Door de toetsenbordrij- en kolomsignalen in te voeren in de 74HC165 Chip Bit By Bit, kunnen we detecteren of een toets wordt ingedrukt volgens een vaste scanningsequentie en de bijbehorende sleutelcode lezen.Deze functie wordt veel gebruikt in computertoetsenborden, bedieningspanelen en andere toepassingen, waardoor de responssnelheid en nauwkeurigheid van toetsenbordinvoer effectief worden verbeterd.
- Expansie van gegevensinvoer: 74HC165 kan het aantal invoerpoorten van digitale circuits uitbreiden.Via de seriële invoerpen kunnen we meerdere signalen van externe apparaten of sensoren invoeren in de 74HC165 -chip voor verwerking.Dit is handig voor systemen die een groot aantal invoersignalen moeten ontvangen, zoals toetsenborden, bedieningspanelen en schakelaars.
- Gegevensverzameling en -opslag: 74HC165 kan seriële invoergegevens opslaan volgens een bepaalde timing.Wanneer alle gegevensinvoerbewerkingen worden voltooid, kunnen we via de parallelle uitvoerpen de opgeslagen gegevens tegelijkertijd lezen.Deze functie maakt de gegevensverzamelings- en opslagproces gemakkelijker en efficiënter, dus de 74HC165 is veel gebruikt in veel toepassingen zoals dataloggers, logische analysatoren en sensorinterfaces.
Hoe schakelen tussen seriële invoer en parallelle lezing van 74HC165?
De seriële ingang en parallelle leesmodi van de 74HC165 kunnen worden omgeschakeld door de niveaustatus van de PL -ingang (parallelle belasting) te wijzigen.Wanneer de PL -ingang laag is, bevindt de 74HC165 zich in parallelle leesmodus.Op dit moment leest de parallelle gegevensinvoerpoort van D0 tot D7 gegevens in het register asynchroon.In deze modus kunnen gegevens parallel in registers worden geladen, waardoor snelle gegevens worden gelezen.
Wanneer de PL -ingang hoog is, schakelt de 74HC165 over naar de seriële invoermodus.Op dit punt worden gegevens beetje bij beetje geserialiseerd uit de invoer van DS (seriële gegevens) in het register, waardoor een bit naar rechts verschuift aan de stijgende rand van elke klokpuls.In deze modus komen gegevens beetje bij bit op een seriële manier in en wordt een shift -bewerking uitgevoerd in het register, waardoor seriële invoer en opslag van gegevens worden gerealiseerd.
Daarom kan het door de niveau van de PL -invoeraansluiting te regelen, eenvoudig schakelen tussen seriële ingang en parallelle leesmodi om zich aan te passen aan verschillende applicatiebehoeften.Opgemerkt moet worden dat vóór de stijgende rand van PL, zowel de CP (klokpuls) als CE (Clock Enable) ingangen moeten worden ingesteld op hoog niveau om te voorkomen dat gegevens in de actieve toestand van PL verschuiven.Bovendien heeft de klokinvoer van de 74HC165 ook een gated structuur, waarvan er één kan worden gebruikt als een actief-lage klokverwijking (CE) -invoer.Deze structuur biedt een grotere flexibiliteit, waardoor gebruikers de klok kunnen kiezen en bedieningsmethoden kunnen inschakelen op basis van specifieke toepassingsvereisten.
Veelgestelde vragen [FAQ]
1. Waarvoor wordt 74HC165 gebruikt?
De 74HC165 is een shift -register met acht parallelle ingangen: het stelt u in staat om tegelijkertijd acht invoerpennen te proeven en vervolgens het resultaat een beetje tegelijk te lezen.Met andere woorden, het is een gemakkelijke manier om het aantal invoerpennen voor uw microcontroller uit te breiden.Het schuifregister heeft twee staten: bemonstering en verschuiven.
2. Wat is het verschil tussen 74HC165 en 74HC595?
De 74HC165 kan worden gebruikt om tot 8 ingangen (bijv. Schakelaars) aan te sluiten op slechts enkele GPIO's.De 74HC595 kan worden gebruikt om tot 8 uitgangen (bijv. LED's) te verbinden met slechts enkele GPIO's.Voor een nieuwkomer is het belangrijkste onderscheid in shift -registers waarschijnlijk parallel in/serial Out (PISO) en serieel in/parallel uit (SIPO).
3. Wat is de seriële invoer van 74HC165?
74HCT165 zijn 8-bit seriële of parallelle-in/serial-out shift-registers.Het apparaat heeft een seriële gegevensinvoer (DS), acht parallelle gegevensinvoer (D0 tot D7) en twee complementaire seriële uitgangen (Q7 en Q7).
4. Hoe werkt 74HC165?
De 74HC165 is een 8-bits parallel in Serial Out (PISO) Shift Register.U kunt Piso gebruiken om de status van 8 pinnen te lezen met slechts drie pinnen op de Arduino UNO.Het schuifregister 74HC165 wordt gebruikt om het aantal invoerpennen voor Arduino te vergroten.