74HC165 Rejestr zmiany: kluczowe funkcje, warunki pracy i praktyczne zastosowania

Katalog

Wprowadzenie do 74HC165

74HC165 jest ośmiu-bitowym rejestrem zmiany równoległości i seryjnego rejestru przesunięcia o wysokiej prędkości CMOS z zakresem napięcia roboczego od 2,0 V do 6,0 V i prądem napędowym ± 5,2 mA.Jest wyposażony w wiele pinów wejściowych i równoległe pin wyjściowy, które mogą przekonwertować dane wejściowe szeregowego na wyjście równoległe.Ten układ ma zakres temperatur roboczy -40 ° C do 85 ° C i jest dostępny w różnych pakietach, takich jak SO16, SSOP16, DIP16 i TSSOP16.Ponadto 74HC165 wykorzystuje zaawansowaną technologię CMOS, więc ma charakterystykę niskiego zużycia energii, działania szybkiej i wysokiej niezawodności.Ze względu na te doskonałe występy jest szeroko stosowane w wielu dziedzinach, takich jak skanowanie klawiatury, gromadzenie danych, wykrywanie statusu itp.

Funkcje 74HC165

74HC165 ma następujące funkcje:

- Działanie kaskadowe: wiele układów 74HC165 można kaskadować, aby zwiększyć liczbę sygnałów wejściowych.Działanie kaskadowe osiąga się poprzez kaskadowy pin (surowica/b) i kaskadowy pin (QH).W szczególności pin kaskadowy może połączyć wyjście jednego 74HC165 z wejściem kolejnego 74HC165, tym samym umożliwiając szeregową transmisję danych.

- Ładowanie równoległe: Oprócz operacji zmiany biegów 74HC165 ma również funkcję ładowania równoległego do odczytu i przechowywania sygnałów wejściowych.Ta operacja jest kontrolowana przez styk włączania zegara (CLKKINH) i równoległe pin obciążenia (PL).Gdy styk włączania zegara jest wysoki, a równolegle jest również wysokie, można uruchomić równoległą operację obciążenia.Ten tryb działania sprawia, że ​​74HC165 jest bardziej elastyczny i wydajny podczas odczytu sygnałów wejściowych.

- Wyjście szeregowe: 74HC165 ma szeregowy styk wyjściowy (QH), który może przekonwertować sygnał wejściowy na sygnał wyjściowy szeregowej.Sygnały wyjściowe są odczytywane w tej samej kolejności co sygnały wejściowe.

- Wejście równoległe: 74HC165 ma 8 równoległych pinów wejściowych (A-H), które mogą odczytać 8 sygnałów wejściowych w tym samym czasie.Te sygnały wejściowe mogą być sygnałami cyfrowymi lub sygnałami analogowymi.

- Działanie zmiany: 74HC165 może odczytać i przechowywać sygnały wejściowe poprzez operacje zmiany biegów.Ta operacja jest kontrolowana przez sygnał zegara (SH/LD) i sygnał włączający zegar (CLKINH).Gdy sygnał włączający zegar jest na wysokim poziomie, wykonywana jest operacja przesunięcia;Gdy sygnał włączający zegar jest na niskim poziomie, operacja przesunięcia jest wyłączona.

Diagram logiczny 74HC165

„H” wskazuje wysoki poziom, „L” wskazuje na niski poziom, „H” wskazuje wysoki poziom, gdy zegar jest podnoszącą krawędź, „L” wskazuje na niski poziom, gdy zegar jest podnoszącą krawędź, a „Q”Wskazuje stan wyjściowy, gdy zegar jest rosnącą krawędzią.„↑” wskazuje na rosnącą krawędź.

Zasada pracy 74HC165

Zasada pracy 74HC165 opiera się na projektowaniu rejestru zmiany.Używa czterech pinów wejściowych (Ser, SRCLK, RCLK, OE) do wdrożenia wejścia szeregowego i wyjścia równoległego danych.Napędzane sygnałem zegara, dane wprowadzają bit rejestru według seryjnego pinu wejściowego Ser.Ilekroć na sygnał zegara występuje wznosząca się krawędź, dane są przesuwane o jeden bit w lewo, a najwyższy bit przesunięty jest wchodzący do kaskady lub przekazywany do następnego rejestru zmiany.Ten mechanizm pozwala 74HC165 skutecznie przetwarzać dane szeregowe i przekształcić je w równoległe wyjście, ułatwiając w ten sposób kolejne przetwarzanie obwodu.

Zalecane warunki pracy 74HC165

Napięcia są odwoływane do GND (uziemienie = 0 V)

Środki ostrożności dotyczące stosowania 74HC165

Korzystając z 74HC165, powinniśmy zwrócić uwagę na następujące punkty:

- Zasilanie i uziemienie: Musimy zapewnić, że zapewniamy stabilny i odpowiedni zasilacz do 74HC165 i zapewnić, że jest dobrze uziemiony.Niestabilny zasilacz lub złe uziemienie mogą powodować nieprawidłowo działanie układu.

- Sygnał wejściowy: Musimy upewnić się, że wejście sygnału do 74HC165 znajduje się w określonym zakresie, aby uniknąć nieprawidłowych wejść, takich jak przepięcie i nadprąd.Nieprawidłowe wejście może powodować uszkodzenie układu lub niestabilne działanie.

- Przełączanie między wejściem szeregowym a odczytem równoległym: Podczas przełączania metod wejściowych szeregowych i równoległych trybów odczytu 74HC165 musimy zwrócić uwagę na stan poziomu wejściowego PL (równoległy odczyt).Musimy upewnić się, że przed przejściem ustawiamy wejście PL na właściwy poziom i postępujemy zgodnie z prawidłową sekwencją operacji.

- Używanie kaskadowe: jeśli trzeba kaskadować wiele 74HC165, musimy upewnić się, że połączenie kaskadowe jest dokładne i postępować zgodnie z właściwym zegarem i włączyć metody sterowania.Ponadto warto zauważyć, że przedział czasowy między rosnącą krawędzią PIN CP a wyjściem danych może się różnić w zależności od układów 74HC165 wyprodukowanych przez różnych producentów.Jeśli opóźnienie jest niewystarczające, można odczytać nieprawidłowe dane.

- Temperatura i opakowanie: 74HC165 ma specyficzne wymagania dotyczące temperatury i należy je zapewnić w zalecanym zakresie temperatur roboczych.Ponadto, przy wyborze 74HC165, powinniśmy wybrać odpowiedni typ pakietu na podstawie określonych wymagań dotyczących aplikacji, takich jak pakiet podwójny (DIP) lub pakiet nośnika chipowego ołowiu (PLCC).

- Ochrona elektrostatyczna: 74HC165 jest urządzeniem wrażliwym na elektrostatyczne, dlatego musimy podjąć odpowiednie środki ochrony elektrostatycznej podczas obsługi, magazynowania i instalacji, aby zapobiec uszkodzeniu elektrostatycznym.

Jaka jest rola 74HC165?

Jako szeregowy rejestr wejściowy lub równoległy rejestr zmiany wyjściowej, 74HC165 ma głównie następujące funkcje:

- Wykrywanie statusu: 74HC165 może być użyte do wykrycia statusu wielu przełączników lub czujników.Podłączając wyjście przełącznika lub czujnika do pinu wejściowego 74HC165, ich zmiany stanu można monitorować w czasie rzeczywistym.Jest to bardzo przydatne w aplikacjach, takich jak kontrola automatyzacji, alarmy bezpieczeństwa i monitorowanie instrumentów.

- Skanowanie klawiatury: 74HC165 może być używane do skanowania i wykrywania wejścia klawiatury.Wprowadzając sygnały wiersza klawiatury i kolumny do bitu układu 74HC165 według bit, możemy wykryć, czy klawisz jest nacisrzony zgodnie z ustaloną sekwencją skanowania i odczytać odpowiedni kod klucza.Ta funkcja jest szeroko stosowana w klawiaturach komputerowych, panelach sterujących i innych aplikacjach, skutecznie poprawia szybkość odpowiedzi i dokładność wejścia klawiatury.

- Rozszerzenie danych wejściowych danych: 74HC165 może zwiększyć liczbę portów wejściowych obwodów cyfrowych.Za pośrednictwem szeregowego styku wejściowego możemy wprowadzić wiele sygnałów z urządzeń zewnętrznych lub czujników do układu 74HC165 do przetwarzania.Jest to przydatne w systemach, które muszą odbierać dużą liczbę sygnałów wejściowych, takich jak klawiatury, panele sterowania i przełączniki.

- Zbieranie i przechowywanie danych: 74HC165 może przechowywać dane wejściowe szeregowe zgodnie z określonym czasem.Po zakończeniu wszystkich operacji wejściowych danych, poprzez równoległy pin wyjściowy, możemy jednocześnie odczytać przechowywane dane.Ta funkcja sprawia, że ​​proces pozyskiwania danych i przechowywania jest bardziej wygodny i wydajny, więc 74HC165 był szeroko stosowany w wielu aplikacjach, takich jak rejestrator danych, analizy logiczne i interfejsy czujników.

Jak przełączać się między wejściem szeregowym a równoległym odczytem 74HC165?

Tryby wejściowe szeregowe i równolegle odczytu 74HC165 można przełączyć, zmieniając stan poziomu wejścia PL (równolegle).Gdy wejście PL jest niskie, 74HC165 jest w trybie odczytu równolegle.W tej chwili port wejściowy danych równoległych od D0 do D7 odczytuje dane asynchronicznie rejestru.W tym trybie dane mogą być ładowane do rejestrów równolegle, umożliwiając szybkie odczyty danych.

Gdy wejście PL jest wysokie, 74HC165 przełącza się na tryb wejściowy szeregowego.W tym momencie dane będą serializowane po kratce z wejścia DS (dane szeregowe) do rejestru, przesuwając jeden bit po prawej stronie na rosnącej krawędzi każdego impulsu zegara.W tym trybie dane wprowadzają bit rejestru w sposób szeregowy, a operacja przesunięcia jest wykonywana w rejestrze, realizując wejście szeregowe i przechowywanie danych.

Dlatego, kontrolując stan poziomu terminalu wejściowego PL, może on łatwo przełączać się między trybami wejściowymi szeregowymi a równoległymi trybami odczytu, aby dostosować się do różnych potrzeb aplikacji.Należy zauważyć, że przed rosnącą krawędzią PL, zarówno wejścia CP (impuls zegara), jak i CE (włączenie zegara) powinny być ustawione na wysoki poziom, aby zapobiec zmianie danych w stanie aktywnym PL.Ponadto wejście zegara 74HC165 ma również bramkowaną strukturę, z których jedna może być używana jako wejście włączające (CE) (CE).Ta struktura zapewnia większą elastyczność, umożliwiając użytkownikom wybór zegara i włączenie metod kontroli na podstawie określonych wymagań aplikacji.

Często zadawane pytania [FAQ]

1. Do czego służy 74HC165?

74HC165 to rejestr zmiany z ośmioma równoległymi wejściami: umożliwia jednocześnie próbkowanie ośmiu pinów wejściowych, a następnie odczytanie wyniku na raz.Innymi słowy, jest to łatwy sposób na zwiększenie liczby pinów wejściowych dla mikrokontrolera.Rejestr zmiany ma dwa stany: pobieranie próbek i zmiany.

2. Jaka jest różnica między 74HC165 a 74HC595?

74HC165 może być używany do podłączenia do 8 wejść (np. Przełączników) do zaledwie kilku GPIO.74HC595 może być używany do podłączenia do 8 wyjść (np. LED) tylko do kilku GPIO.W przypadku nowicjusza główne rozróżnienie w rejestrach zmian jest prawdopodobnie równoległe w/szeregowe (PISO) i szeregowe w/równolegle (SIPO).

3. Jakie jest wejście szeregowe 74HC165?

74HCT165 to 8-bitowe rejestry seryjne lub równoległe/szeregowe.Urządzenie ma szeregowe wejście danych (DS), osiem równoległych danych wejściowych danych (D0 do D7) i dwa uzupełniające się wyjścia szeregowe (Q7 i Q7).

4. Jak działa 74HC165?

74HC165 jest 8-bitową równoległością w rejestrze zmiany seryjnej (PISO).Możesz użyć Piso do odczytania statusu 8 pinów za pomocą tylko trzech pinów na Arduino Uno.Rejestr przesunięcia 74HC165 służy do zwiększenia liczby pinów wejściowych dla Arduino.