74HC165 Schaltregister: Schlüsselmerkmale, Betriebsbedingungen und praktische Anwendungen

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Einführung in 74HC165

74HC165 ist ein Hochgeschwindigkeits-CMOS-acht-Bit-Parallel-In-Verschiebungsregister mit einem Betriebsspannungsbereich von 2,0 V bis 6,0 V und einem Antriebsstrom von ± 5,2 mA.Es ist mit mehreren Eingangsnadeln und einem parallelen Ausgangsstift ausgestattet, mit dem serielle Eingangsdaten in parallele Ausgabe umwandelt werden können.Dieser Chip hat einen Betriebstemperaturbereich von -40 ° C bis 85 ° C und ist in einer Vielzahl von Paketen wie SO16, SSOP16, DIP16 und TSSOP16 erhältlich.Darüber hinaus verwendet der 74HC165 die fortschrittliche CMOS-Technologie, sodass er die Eigenschaften eines geringen Stromverbrauchs, Hochgeschwindigkeitsbetriebs und hoher Zuverlässigkeit aufweist.Aufgrund dieser hervorragenden Leistungen wird es in vielen Bereichen wie Tastaturen, Datenerfassung, Statuserkennung usw. häufig verwendet.

Funktionen von 74HC165

Der 74HC165 verfügt über die folgenden Funktionen:

- Kaskadenbetrieb: Mehrere 74HC165 -Chips können zusammenkaskadiert werden, um die Anzahl der Eingangssignale zu erweitern.Der Kaskadenbetrieb wird über den Kaskadenstift (SERA/B) und den Kaskadenausgangsstift (QH) erreicht.Insbesondere kann der Kaskadenstift die Ausgabe von einem 74HC165 mit dem Eingang eines anderen 74HC165 anschließen, wodurch die serielle Übertragung von Daten ermöglicht wird.

- Parallele Belastung: Zusätzlich zu den Schichtvorgängen hat 74HC165 auch eine parallele Ladungsfunktion für das Lesen und Speichern von Eingabemaßnahmen.Dieser Vorgang wird durch den Uhr -Enable -Stift (CLKINH) und den parallelen Laststift (PL) gesteuert.Wenn der Pin -Enable -Stift hoch ist und der parallele Laststift ebenfalls hoch ist, kann der parallele Lastvorgang ausgelöst werden.Diese Betriebsart macht den 74HC165 flexibler und effizienter beim Lesen von Eingangssignalen.

- Serienausgang: 74HC165 hat einen seriellen Ausgangsstift (QH), der das Eingangssignal in ein serielles Ausgangssignal umwandeln kann.Die Ausgangssignale werden in der gleichen Reihenfolge wie die Eingangssignale gelesen.

- Paralleleingang: 74HC165 verfügt über 8 parallele Eingangsnadeln (A-H), die 8 Eingangssignale gleichzeitig lesen können.Diese Eingangssignale können digitale Signale oder analoge Signale sein.

- Verschiebungsbetrieb: 74HC165 kann Eingangssignale durch Schaltvorgänge lesen und speichern.Dieser Vorgang wird durch ein Taktsignal (SH/LD) und ein Takt -Enable -Signal (CLKINH) gesteuert.Wenn das Signal der Uhr Enable auf einem hohen Niveau ist, wird der Schaltvorgang durchgeführt.Wenn das Signal der Uhr aktiviert ist, ist der Schaltvorgang deaktiviert.

Logikdiagramm von 74HC165

"H" zeigt einen hohen Niveau an, "L" zeigt ein niedriges Niveau an, "H" zeigt ein hohes Niveau an, wenn die Uhr eine steigende Kante ist, "L" ein niedriges Niveau angibt, wenn die Uhr eine steigende Kante ist, und "q"Gibt den Ausgangszustand an, wenn die Uhr eine steigende Kante ist."↑" zeigt eine steigende Kante an.

Arbeitsprinzip von 74HC165

Das Arbeitsprinzip von 74HC165 basiert auf der Gestaltung eines Schaltregisters.Es verwendet vier Eingangsnadeln (Ser, SRCLK, RCLK, OE), um serielle Eingabe- und Parallelausgabe von Daten zu implementieren.Durch das Taktsignal werden die Daten durch den seriellen Eingangspin -Ser -Serien -Register für Bit für Bit eingetragen.Immer wenn eine steigende Kante am Taktsignal auftritt, werden die Daten ein Bit nach links verschoben, und das höchste ausgeschaltete Bit wird in die Kaskade eingegeben oder in das nächste Schaltregister übergeben.Dieser Mechanismus ermöglicht es dem 74HC165, serielle Daten effizient zu verarbeiten und in eine parallele Ausgabe umzuwandeln, wodurch die nachfolgende Schaltungsverarbeitung erleichtert wird.

Empfohlene Betriebsbedingungen von 74HC165

Spannungen werden auf GND verwiesen (Ground = 0V)

Vorsichtsmaßnahmen für die Verwendung von 74HC165

Bei der Verwendung von 74HC165 sollten wir auf die folgenden Punkte achten:

- Stromversorgung und Erdung: Wir müssen sicherstellen, dass wir dem 74HC165 eine stabile und geeignete Stromversorgung bereitstellen und sicherstellen, dass er gut geerdet ist.Eine instabile Stromversorgung oder eine schlechte Erdung kann dazu führen, dass der Chip abnormal funktioniert.

- Eingangssignal: Wir müssen sicherstellen, dass der Signaleingang in den 74HC165 im angegebenen Bereich liegt, um abnormale Eingänge wie Überspannung und Überstrom zu vermeiden.Eine abnormale Eingabe kann Chipschäden oder einen instabilen Betrieb verursachen.

- Wechsel zwischen serieller Eingabe- und Parallelmessung: Beim Umschalten der seriellen Eingabe- und parallelen Lesemodi von 74HC165 müssen wir auf den Stufe des PL -Eingangsanschlusss (Parallel -Leserung) achten.Wir müssen sicherstellen, dass wir den PL -Eingang vor dem Umschalten auf die richtige Ebene einstellen und die korrekte Abfolge von Operationen befolgen.

- Kaskadengebrauch: Wenn mehrere 74HC165s kaskadiert werden müssen, müssen wir sicherstellen, dass die Kaskadenverbindung genau ist und die richtige Uhr befolgt und Kontrollmethoden aktiviert.Darüber hinaus ist anzumerken, dass das Zeitintervall zwischen der steigenden Kante des CP -Pin und der Datenausgabe zwischen 74HC165 -Chips variieren kann, die von verschiedenen Herstellern erzeugt werden.Wenn die Verzögerung nicht ausreicht, können falsche Daten gelesen werden.

- Temperatur und Verpackung: 74HC165 hat einen spezifischen Temperaturbereichsanforderungen und müssen sichergestellt werden, dass sie innerhalb des empfohlenen Betriebstemperaturbereichs verwendet werden.Bei der Auswahl von 74HC165 sollten wir außerdem den entsprechenden Pakettyp basierend auf bestimmten Anwendungsanforderungen wie Doppel-In-Line-Paket (DIP) oder Plastik-Blei-Chip-Carrier-Paket (PLCC) auswählen.

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Welche Rolle spielt 74HC165?

Als serieller Eingangs- oder Parallelausgangsschichtregister hat 74HC165 hauptsächlich die folgenden Funktionen:

- Statuserkennung: 74HC165 kann verwendet werden, um den Status mehrerer Schalter oder Sensoren zu erkennen.Durch Anschließen der Ausgabe eines Schalters oder eines Sensors mit dem Eingangspin des 74HC165 können ihre Zustandsänderungen in Echtzeit überwacht werden.Dies ist sehr nützlich bei Anwendungen wie Automatisierungssteuerung, Sicherheitsalarmen und Instrumentenüberwachung.

- Tastaturscanning: 74HC165 kann zum Scannen und Erkennen der Tastatureingang verwendet werden.Durch Eingeben der Tastaturzeile und der Spaltensignale in den Bit für Bit in 74HC165 können wir feststellen, ob eine Taste gemäß einer festen Scan -Sequenz gedrückt wird und den entsprechenden Schlüsselcode lesen wird.Diese Funktion wird häufig in Computertastaturen, Steuerplatten und anderen Anwendungen verwendet, wodurch die Reaktionsgeschwindigkeit und Genauigkeit des Tastatureingangs effektiv verbessert wird.

- Dateneingangserweiterung: 74HC165 kann die Anzahl der Eingangsports von digitalen Schaltungen erweitern.Durch den seriellen Eingangspin können wir mehrere Signale von externen Geräten oder Sensoren zur Verarbeitung in den 74HC165 -Chip eingeben.Dies ist nützlich für Systeme, die eine große Anzahl von Eingangssignalen wie Tastaturen, Steuerungsträger und Schalter erhalten müssen.

- Datenerfassung und -speicher: 74HC165 kann serielle Eingabedaten gemäß einem bestimmten Zeitpunkt speichern.Wenn alle Dateneingangsvorgänge über den parallelen Ausgangspin abgeschlossen sind, können wir die gespeicherten Daten gleichzeitig lesen.Diese Funktion macht den Datenerfassung und den Speicherprozess bequemer und effizienter, sodass der 74HC165 in vielen Anwendungen wie Datenlogger, Logikanalysatoren und Sensorschnittstellen häufig verwendet wurde.

Wie wechsle ich zwischen serieller Eingabe und parallele Lesung von 74HC165?

Die seriellen Eingangs- und parallelen Lesemodi des 74HC165 können durch Ändern des PL -Eingangs der PL (Parallellast) umgeschaltet werden.Wenn der PL -Eingang niedrig ist, befindet sich der 74HC165 im parallelen Lesemodus.Zu diesem Zeitpunkt wird der parallele Dateneingangsport von D0 nach D7 asynchron in das Register eingeleitet.In diesem Modus können Daten parallel in Register geladen werden, um schnelle Daten zu lesen.

Wenn der PL -Eingang hoch ist, wechselt der 74HC165 in den seriellen Eingangsmodus.Zu diesem Zeitpunkt werden die Daten von der DS -Eingabe (serielle Daten) in das Register serialisiert, wodurch ein Bit nach rechts am steigenden Rand jedes Taktpulses verschoben wird.In diesem Modus treten die Daten seriell in das Register -Register für Bit ein, und im Register wird ein Verschiebungsvorgang durchgeführt, wodurch die serielle Eingabe und die Speicherung von Daten realisiert werden.

Durch die Steuerung des PLE -Eingangsanschlusss kann es daher leicht zwischen seriellen Eingangs- und parallelen Lesemodi wechseln, um sich an verschiedene Anwendungsanforderungen anzupassen.Es ist zu beachten, dass vor der steigenden Kante von PL sowohl der CP (Taktpuls) als auch die CE -Eingänge (Clock -Enable) auf hohes Niveau eingestellt werden sollten, um zu verhindern, dass Daten im aktiven Zustand von PL verschoben werden.Zusätzlich hat der Takteingang des 74HC165 auch eine Gated-Struktur, von der eine als CE-Eingabe (Active-T-T-Takt-Enable) verwendet werden kann.Diese Struktur bietet eine größere Flexibilität und ermöglicht es den Benutzern, die Uhr zu wählen und Steuermethoden basierend auf bestimmten Anwendungsanforderungen zu aktivieren.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Wofür wird 74HC165 verwendet?

Der 74HC165 ist ein Schaltregister mit acht parallelen Eingängen: Er ermöglicht es Ihnen, gleichzeitig acht Eingangsnadeln zu probieren und das Ergebnis dann jeweils ein Bit zu lesen.Mit anderen Worten, es ist eine einfache Möglichkeit, die Anzahl der Eingabestifte für Ihren Mikrocontroller zu erweitern.Das Schaltregister hat zwei Staaten: Stichproben und Verschiebung.

2. Was ist der Unterschied zwischen 74HC165 und 74HC595?

Mit dem 74HC165 kann es verwendet werden, um bis zu 8 Eingänge (z. B. Schalter) mit nur wenigen GPIOs zu verbinden.Mit dem 74HC595 kann es verwendet werden, um bis zu 8 Ausgänge (z. B. LEDs) mit nur wenigen GPIOs zu verbinden.Für einen Newcomer ist die Hauptunterscheidung in Schichtregistern wahrscheinlich parallel in/serial out (piso) und seriell in/parallel out (sipo).

3. Was ist der serielle Eingang von 74HC165?

74HCT165 sind 8-Bit-Serien- oder Parallel-/Serienverschiebungsregister.Das Gerät verfügt über eine serielle Dateneingabe (DS), acht parallele Dateneingänge (D0 bis D7) und zwei komplementäre serielle Ausgänge (Q7 und Q7).

4. Wie funktioniert 74HC165?

Der 74HC165 ist ein 8-Bit-Verschiebungsregister im Seriellout (SERIAL OUT).Sie können Piso verwenden, um den Status von 8 Pins mit nur drei Stiften auf der Arduino Uno zu lesen.Das Schaltregister 74HC165 wird verwendet, um die Anzahl der Eingangsnadeln für Arduino zu erhöhen.