74HC165 Registre de quart: caractéristiques clés, conditions de fonctionnement et applications pratiques
Catalogue
Introduction à 74HC165
74HC165 est un registre de décalage parallèle à huit bits CMOS à grande vitesse et à sortie en série avec une plage de tension de fonctionnement de 2,0 V à 6,0 V et un courant d'entraînement de ± 5,2 mA.Il est équipé de plusieurs broches d'entrée et d'une broche de sortie parallèle, qui peut convertir les données d'entrée série en sortie parallèle.Cette puce a une plage de température de fonctionnement de -40 ° C à 85 ° C et est disponible dans une variété de packages tels que SO16, SSOP16, DIP16 et TSSOP16.De plus, le 74HC165 utilise la technologie CMOS avancée, il a donc les caractéristiques d'une faible consommation d'énergie, d'un fonctionnement à grande vitesse et d'une haute fiabilité.En raison de ces excellentes performances, il est largement utilisé dans de nombreux domaines tels que la numérisation du clavier, la collecte de données, la détection d'état, etc.
Fonctions de 74HC165
Le 74HC165 a les fonctionnalités suivantes:
- Fonctionnement en cascade: plusieurs puces 74HC165 peuvent être en cascade pour augmenter le nombre de signaux d'entrée.Le fonctionnement en cascade est réalisé via la broche en cascade (Sera / B) et la broche de sortie en cascade (QH).Plus précisément, la broche en cascade peut connecter la sortie d'un 74HC165 à l'entrée d'un autre 74HC165, permettant ainsi la transmission série de données.
- Chargement parallèle: En plus des opérations de décalage, 74HC165 a également une fonction de chargement parallèle pour la lecture et le stockage des signaux d'entrée.Cette opération est contrôlée à travers la broche d'activation de l'horloge (Clkinh) et la broche de charge parallèle (PL).Lorsque la broche d'activation de l'horloge est élevée et que la broche de charge parallèle est également élevée, l'opération de charge parallèle peut être déclenchée.Ce mode de fonctionnement rend le 74HC165 plus flexible et efficace lors de la lecture des signaux d'entrée.
- Sortie série: 74HC165 a une broche de sortie série (QH), qui peut convertir le signal d'entrée en un signal de sortie série.Les signaux de sortie sont lus dans le même ordre que les signaux d'entrée.
- Entrée parallèle: 74HC165 a 8 broches d'entrée parallèles (A-H), qui peuvent lire 8 signaux d'entrée en même temps.Ces signaux d'entrée peuvent être des signaux numériques ou des signaux analogiques.
- Fonctionnement de décalage: 74HC165 peut lire et stocker des signaux d'entrée via des opérations de changement de vitesse.Cette opération est contrôlée par un signal d'horloge (SH / LD) et un signal d'activation d'horloge (CLKINH).Lorsque le signal d'activation de l'horloge est à un niveau élevé, l'opération de décalage est effectuée;Lorsque le signal d'activation de l'horloge est à un niveau bas, l'opération de décalage est désactivée.
Diagramme logique de 74HC165
"H" indique un niveau élevé, "L" indique un niveau bas, "H" indique un niveau élevé lorsque l'horloge est un bord montant, "L" indique un niveau bas lorsque l'horloge est un bord montant et "Q"Indique l'état de sortie lorsque l'horloge est un bord montant."↑" indique un bord montant.
Principe de travail de 74HC165
Le principe de travail de 74HC165 est basé sur la conception d'un registre de quart.Il utilise quatre broches d'entrée (SER, SRCLK, RCLK, OE) pour implémenter l'entrée série et la sortie parallèle des données.Poussée par le signal d'horloge, les données entrent dans le registre un peu à bit via la broche d'entrée série Ser.Chaque fois qu'un bord montant se produit sur le signal d'horloge, les données sont décalées un bit vers la gauche et le bit le plus élevé décalé est entré dans la cascade ou transmis au prochain registre de quart.Ce mécanisme permet au 74HC165 de traiter efficacement les données série et de les convertir en sortie parallèle, facilitant ainsi le traitement de circuit ultérieur.
Conditions de fonctionnement recommandées de 74HC165
Les tensions sont référencées à GND (sol = 0v)
Précautions pour l'utilisation de 74HC165
Lorsque vous utilisez 74HC165, nous devons prêter attention aux points suivants:
- Alimentation et mise à la terre: nous devons nous assurer de fournir une alimentation stable et appropriée au 74HC165 et de nous assurer qu'elle est bien fondée.Une alimentation instable ou une mauvaise mise à la terre peut entraîner un travail anormalement de la puce.
- Signal d'entrée: nous devons nous assurer que l'entrée du signal au 74HC165 est dans la plage spécifiée pour éviter les entrées anormales telles que la surtension et la surintensité.Une entrée anormale peut entraîner des dommages aux puces ou un fonctionnement instable.
- Commutation entre l'entrée série et la lecture parallèle: Lors de la commutation de l'entrée série et des modes de lecture parallèle de 74HC165, nous devons prêter attention à l'état de niveau du terminal d'entrée PL (lecture parallèle).Nous devons nous assurer que nous définissons l'entrée PL au niveau correct avant de changer et suivons la séquence d'opérations correctes.
- Utilisation en cascade: si plusieurs 74HC165 doivent être en cascade, nous devons nous assurer que la connexion en cascade est précise et suivre les méthodes de contrôle d'horloge et d'activation correctes.De plus, il convient de noter que l'intervalle de temps entre le bord montant de la broche CP et la sortie de données peut varier entre les puces 74HC165 produites par différents fabricants.Si le retard est insuffisant, des données incorrectes peuvent être lues.
- Température et emballage: 74HC165 a des exigences de plage de température spécifiques et doit être assuré d'être utilisé dans la plage de température de fonctionnement recommandée.De plus, lors de la sélection de 74HC165, nous devons choisir le type de package approprié en fonction des exigences d'application spécifiques, telles que le package en ligne double en ligne (DIP) ou le package de support de puce en plastique (PLCC).
- Protection électrostatique: 74HC165 est un dispositif sensible électrostatique, nous devons donc prendre des mesures de protection électrostatique appropriées pendant la manipulation, le stockage et l'installation pour éviter les dommages électrostatiques.
Quel est le rôle de 74HC165?
En tant qu'entrée en série ou registre de décalage de sortie parallèle, 74HC165 a principalement les fonctions suivantes:
- Détection d'état: 74HC165 peut être utilisée pour détecter l'état de plusieurs commutateurs ou capteurs.En connectant la sortie d'un commutateur ou d'un capteur à la broche d'entrée du 74HC165, leurs modifications d'état peuvent être surveillées en temps réel.Ceci est très utile dans des applications telles que le contrôle de l'automatisation, les alarmes de sécurité et la surveillance des instruments.
- Analyse du clavier: 74HC165 peut être utilisée pour la numérisation et la détection de l'entrée du clavier.En entrant la ligne du clavier et les signaux de colonne dans la puce 74HC165 un peu à bit, nous pouvons détecter si une touche est enfoncée en fonction d'une séquence de balayage fixe et lire le code de clé correspondant.Cette fonction est largement utilisée dans les claviers informatiques, les panneaux de commande et d'autres applications, améliorant efficacement la vitesse de réponse et la précision de l'entrée du clavier.
- Extension d'entrée de données: 74HC165 peut étendre le nombre de ports d'entrée des circuits numériques.Grâce à la broche d'entrée série, nous pouvons saisir plusieurs signaux à partir de dispositifs ou de capteurs externes dans la puce 74HC165 pour le traitement.Ceci est utile pour les systèmes qui doivent recevoir un grand nombre de signaux d'entrée, tels que les claviers, les panneaux de commande et les commutateurs.
- Collecte et stockage de données: 74HC165 peut stocker des données d'entrée série en fonction d'un certain calendrier.Lorsque toutes les opérations d'entrée de données sont terminées, via la broche de sortie parallèle, nous pouvons lire simultanément les données stockées.Cette fonctionnalité rend le processus d'acquisition et de stockage des données plus pratique et efficace, de sorte que le 74HC165 a été largement utilisé dans de nombreuses applications telles que les enregistreurs de données, les analyseurs logiques et les interfaces de capteurs.
Comment basculer entre l'entrée série et la lecture parallèle de 74HC165?
L'entrée série et les modes de lecture parallèle du 74HC165 peuvent être commutées en modifiant l'état de niveau de l'entrée PL (charge parallèle).Lorsque l'entrée PL est faible, le 74HC165 est en mode de lecture parallèle.À l'heure actuelle, le port d'entrée de données parallèles de D0 à D7 lira les données dans le registre de manière asynchrone.Dans ce mode, les données peuvent être chargées dans des registres en parallèle, permettant des lectures de données rapides.
Lorsque l'entrée PL est élevée, le 74HC165 passe au mode d'entrée série.À ce stade, les données seront sérialisées bit à bit à partir de l'entrée DS (données série) dans le registre, passant un bit vers la droite sur le bord montant de chaque impulsion d'horloge.Dans ce mode, les données entrent dans le registre un peu à bit d'une manière série, et une opération de décalage est effectuée à l'intérieur du registre, réalisant l'entrée série et le stockage des données.
Par conséquent, en contrôlant l'état de niveau de la borne d'entrée PL, il peut facilement basculer entre l'entrée série et les modes de lecture parallèle pour s'adapter à différents besoins d'application.Il convient de noter qu'avant le bord montant de PL, les entrées CP (impulsion d'horloge) et CE (horloge activer) doivent être réglées à un niveau élevé pour empêcher les données de se déplacer dans l'état actif de PL.De plus, l'entrée d'horloge du 74HC165 a également une structure fermée, dont l'une peut être utilisée comme une entrée en activité de l'horloge active (CE).Cette structure offre une plus grande flexibilité, permettant aux utilisateurs de choisir l'horloge et d'activer les méthodes de contrôle en fonction de l'exigence d'application spécifique.
Questions fréquemment posées [FAQ]
1. À quoi sert 74HC165?
Le 74HC165 est un registre de quart avec huit entrées parallèles: il vous permet d'échantillonner simultanément huit broches d'entrée, puis de lire le résultat un bit à la fois.En d'autres termes, c'est un moyen facile d'élargir le nombre d'épingles d'entrée pour votre microcontrôleur.Le registre de quart a deux états: l'échantillonnage et le changement.
2. Quelle est la différence entre 74HC165 et 74HC595?
Le 74HC165 peut être utilisé pour connecter jusqu'à 8 entrées (par exemple, commutateurs) à quelques gpio.Le 74HC595 peut être utilisé pour connecter jusqu'à 8 sorties (par exemple LED) à quelques gpio.Pour un nouveau venu, la principale distinction dans les registres de décalage est probablement parallèle dans / serial out (PISO) et en série in / parallel out (SIPO).
3. Quelle est l'entrée série de 74HC165?
74HCT165 sont des registres en série ou parallèle de décalage en série ou parallèle / parallèle-in / sérial.Le périphérique dispose d'une entrée de données série (DS), de huit entrées de données parallèles (D0 à D7) et de deux sorties série complémentaires (Q7 et Q7).
4. Comment fonctionne 74HC165?
Le 74HC165 est un parallèle 8 bits dans le registre de quart de Serial Out (PISO).Vous pouvez utiliser Piso pour lire l'état de 8 broches en utilisant seulement trois broches sur l'Arduino Uno.Le registre Shift 74HC165 est utilisé pour augmenter le nombre d'épingles d'entrée pour Arduino.