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  • 74hc164移位寄存器詳解原理應用介紹
    • 發布時間:2024-07-05 18:57:17
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    74hc164移位寄存器詳解原理應用介紹
    74HC164是高速硅門CMOS器件,與低功耗肖特基型TTL(LSTTL)器件的引腳兼容。74HC164是8位邊沿觸發式移位寄存器,串行輸入數據,然后并行輸出。數據通過兩個輸入端(DSA或DSB)之一串行輸入;任一輸入端可以用作高電平使能端,控制另一輸入端的數據輸入。兩個輸入端或者連接在一起,或者把不用的輸入端接高電平,一定不要懸空。
    74hc164概述
    8位串入、并出移位寄存器
    時鐘(CP)每次由低變高時,數據右移一位,輸入到Q0,Q0是兩個數據輸入端(DSA和DSB)的邏輯與,它將上升時鐘沿之前保持一個建立時間的長度。
    主復位(MR)輸入端上的一個低電平將使其它所有輸入端都無效,同時非同步地清除寄存器,強制所有的輸出為低電平。
    74hc164特點
    8位并行輸出串行移位寄存器
    門控串行數據輸入。
    異步中央復位。
    符合JEDEC標準no.7A。
    靜電放電(ESD)保護:
    HBMEIA/JESD22-A114-B超過2000V。
    MMEIA/JESD22-A115-A超過200V。
    額定從-40°C至+85°C和-40°C至+125°C。
    多種封裝形式。
    74hc164
    74hc164
    74hc164極限參數
    直流電壓VDD:l-0.5V——7V
    輸入鉗位電流:-20MA—20MA
    輸出鉗位電流:-20MA—20MA
    連續輸出電流:-25MA—25MA
    通過VCC或GND的電流:-50MA—50MA
    引腳焊接溫度:+265度
    74hc164
    74hc164應用
    現代電子產品中,74HC164在以下三個方面有著典型的應用:
    1)八段數碼管顯示
    2)LED燈;
    3)按鍵掃描。
    在其它方面上也有應用,比如顯示模塊,應用原理是一樣的。
    164是八位并行輸出移位寄存器。有兩個數據輸入端,一個時鐘輸入端,八個輸出端。我們一般將兩個輸入端連在一起當一個輸入端來用。當時鐘脈沖由“0”到“1”的跳變時,觸發移位,即上升沿觸發。當觸發時,八位并行輸出的最低位Q0得到數據端的信號(DATA),原Q0的數據上移一位,即Q1,依次類推,Q6上移到Q7,Q7的數據遺失。
    因此,我們充分利用這點特性,來解決單片機口線緊張的問題。使用單片機的兩個I/O口,一個用作時鐘(CLK),一個用作數據(DATA),通過軟件模擬串行輸出,經過164移位,得到并行的輸出。164要求數據在CLK的上升沿之前有25ns的建立時間,上升沿之后要有5ns的保持時間。如果單片機使用4MHz的晶振,一條單字節指令的執行時間是1us,使用8MHz的晶振是0.5us,已經遠遠大于164要求的時間。所以在建立和保持數據上不用考慮是否164會“忙不過來”。
    在八段數碼管上的應用:
    現在一般使用兩個八位數碼管,組成一個可以顯示兩位數的顯示模塊。數碼管有8個信號引腳,一個片選引腳。當片選被選中,加在段碼管腳上的電平有效。我們使用單片機的四個I/O口來控制這兩個數碼管,兩個片選,一個DATA,一個CLK。
    在LED顯示上的應用:
    還是利用串入并出的原理,只不過是希望哪一個燈亮,就對哪個燈相應的位置0(使之點亮的電平)。同時接I/O口到三極管上,實現片選。如果燈的數量小于8個則不必。這樣相比將LED直接接到I/O上,需要多消耗MCU幾倍甚至十幾倍的執行時間,換來的是MCU口線的充分利用。
    當然,如果希望有若干個燈同時亮,就由單片機的DATA發出相應位為0的串行數據,經過移位以后,使相應LED點亮。這里也存在著片選先后的問題。
    和上面一樣,如果先開片選再移位的話,移位速度快,幾個燈等于以同樣的亮度點亮;如果移位速度慢,則使小燈依次點亮。當移位完成,開片選之后,同樣需要使并行數據保持一段時間,再關片選。
    在按鍵掃描上的應用:
    同樣使為了節約口線,使用164進行按鍵掃描。一般的顯示板上的按鍵不會超過8個,所以不用加片選信號。僅僅由單片機的一個I/O口來讀按鍵公共端即可。原理是這樣的:按鍵公共端經過兩個電阻接VCC,兩個電阻之間抽頭到MCU。按鍵的另一段接164的Q0~Q7。
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