ב- 2024/08/28 308

74HC165 מרשם משמרות: תכונות מפתח, תנאי הפעלה ויישומים מעשיים

קָטָלוֹג

מבוא ל- 74HC165

74HC165 הוא מרשם משמרות מקביל של שמונה סיביות במקביל לשמונה סיביות ומרשם משמרות סידורי עם טווח מתח הפעלה של 2.0 וולט עד 6.0 וולט וזרם כונן של ± 5.2mA.הוא מצויד בסיכות קלט מרובות ובסיכת פלט מקבילה, שיכולה להמיר נתוני קלט סידורי לפלט מקביל.לשבב זה טווח טמפרטורות הפעלה של -40 מעלות צלזיוס עד 85 מעלות צלזיוס והוא זמין במגוון חבילות כמו SO16, SSOP16, DIP16 ו- TSSOP16.בנוסף, 74HC165 משתמש בטכנולוגיית CMOS מתקדמת, כך שיש לו את המאפיינים של צריכת חשמל נמוכה, פעולה במהירות גבוהה ואמינות גבוהה.בשל הופעות מצוינות אלה, הוא נמצא בשימוש נרחב בתחומים רבים כמו סריקת מקלדת, איסוף נתונים, איתור סטטוס וכו '.

פונקציות של 74HC165

ל- 74HC165 יש את התכונות הבאות:

- פעולת מפל: ניתן לאזז יחד מרובים שבבים 74HC165 כדי להרחיב את מספר אותות הקלט.פעולת מפל מושגת דרך סיכת המפל (SERA/B) והסיכה הפלט של המפל (QH).באופן ספציפי, סיכת המפל יכולה לחבר את הפלט של 74HC165 אחד לקלט של 74HC165 אחר, ובכך לאפשר העברת נתונים סידורית.

- טעינה מקבילה: בנוסף לפעולות משמרת, ל- 74HC165 יש גם פונקציית טעינה מקבילה לקריאה ואחסון אותות קלט.פעולה זו נשלטת דרך השעון אפשר סיכה (CLKINH) ואת סיכת העומס המקבילה (PL).כאשר השעון מפעיל סיכה גבוהה וגם סיכת העומס המקבילה גבוהה, ניתן להפעיל את פעולת העומס המקביל.מצב פעולה זה הופך את 74HC165 לגמיש ויעיל יותר בעת קריאת אותות קלט.

- פלט סידורי: 74HC165 יש סיכת פלט סידורית (QH), שיכולה להמיר את אות הקלט לאות פלט סדרתי.אותות הפלט נקראים באותו סדר כמו אותות הקלט.

- קלט מקביל: 74HC165 כולל 8 סיכות קלט מקבילות (A-H), שיכולות לקרוא 8 אותות קלט בו זמנית.אותות קלט אלה יכולים להיות אותות דיגיטליים או אותות אנלוגיים.

- פעולת משמרת: 74HC165 יכול לקרוא ולאחסן אותות קלט באמצעות פעולות משמרת.פעולה זו נשלטת על ידי אות שעון (SH/LD) ואות שעון מאפשר אות (CLKINH).כאשר השעון מפעיל אות הוא ברמה גבוהה, פעולת המשמרת מבוצעת;כאשר השעון מפעיל אות הוא ברמה נמוכה, פעולת המשמרת מושבתת.

תרשים לוגי של 74HC165

"H" מציין רמה גבוהה ", L" מצביע על רמה נמוכה, "H" מצביע על רמה גבוהה כאשר השעון הוא קצה עולה, "L" מצביע על רמה נמוכה כאשר השעון הוא קצה עולה, ו- "q"מציין את מצב הפלט כאשר השעון הוא קצה עולה."↑" מציין קצה עולה.

עיקרון עבודה של 74HC165

עיקרון העבודה של 74HC165 מבוסס על תכנון של מרשם משמרות.הוא משתמש בארבע סיכות קלט (Ser, Srclk, RCLK, OE) כדי ליישם קלט סידורי ופלט מקביל של נתונים.מונע על ידי אות השעון, הנתונים נכנסים למרשם הסיביות דרך סיכת הקלט הסידורית SER.בכל פעם שקצה עולה מתרחש על אות השעון, הנתונים מועברים מעט משמאל, והסביבה הגבוהה ביותר הניתנת החוצה נכנסת למפל או מועברת לפנקס המשמרות הבא.מנגנון זה מאפשר ל- 74HC165 לעבד ביעילות נתונים סידוריים ולהמיר אותם לפלט מקביל, ובכך להקל על עיבוד המעגלים הבאים.

תנאי הפעלה מומלצים של 74HC165

מתחים מופנים ל- GND (קרקע = 0V)

אמצעי זהירות לשימוש ב- 74HC165

בעת השימוש ב- 74HC165, עלינו לשים לב לנקודות הבאות:

- אספקת חשמל והארקה: עלינו להבטיח שאנו מספקים אספקת חשמל יציבה ומתאימה ל- 74HC165 ולוודא שהוא מקורקע היטב.אספקת חשמל לא יציבה או הארקה לקויה עלולים לגרום לשבב לעבוד בצורה לא תקינה.

- אות קלט: עלינו להבטיח כי כניסת האות ל- 74HC165 נמצאת בטווח שצוין כדי להימנע מתשומות לא תקינות כמו מתח יתר וזרם יתר.קלט לא תקין עלול לגרום נזק לשבבים או פעולה לא יציבה.

- מעבר בין קלט סדרתי לקריאה מקבילה: בעת החלפת קלט הסידורי ומצבי הקריאה המקבילים של 74HC165, עלינו לשים לב למצב הרמה של מסוף הקלט PL (קריאה מקבילה).עלינו לוודא שנגדיר את קלט ה- PL לרמה הנכונה לפני המעבר ולעקוב אחר רצף הפעולות הנכון.

- שימוש במפל: אם יש לאתר מרובים של 74HC165S, עלינו להבטיח כי חיבור המפל מדויק ולעקוב אחר השעון הנכון ולאפשר שיטות בקרה.בנוסף, ראוי לציין כי מרווח הזמן בין הקצה העולה של סיכת ה- CP לבין תפוקת הנתונים עשוי להשתנות בין שבבי 74HC165 המיוצרים על ידי יצרנים שונים.אם העיכוב אינו מספיק, ניתן לקרוא נתונים שגויים.

- טמפרטורה ואריזה: 74HC165 יש דרישות טווח טמפרטורה ספציפיות ויש להבטיח שיש להשתמש בהן בטווח טמפרטורת ההפעלה המומלץ.בנוסף, בבחירת 74HC165, עלינו לבחור את סוג החבילה המתאים על סמך דרישות יישום ספציפיות, כגון חבילה כפולה בשורה (DIP) או חבילת מנשא שבבים מובילה מפלסטיק (PLCC).

- הגנה אלקטרוסטטית: 74HC165 הוא מכשיר רגיש אלקטרוסטטי, ולכן עלינו לנקוט באמצעי הגנה אלקטרוסטטיים מתאימים במהלך טיפול, אחסון והתקנה כדי למנוע נזק אלקטרוסטטי.

מה התפקיד של 74HC165?

כקלט סדרתי או מרשם משמרות פלט מקביל, 74HC165 יש בעיקר את הפונקציות הבאות:

- איתור סטטוס: 74HC165 ניתן להשתמש כדי לאתר את המצב של מתגים או חיישנים מרובים.על ידי חיבור הפלט של מתג או חיישן לסיכת הקלט של 74HC165, ניתן לעקוב אחר שינויים במצבם בזמן אמת.זה שימושי מאוד ביישומים כמו בקרת אוטומציה, אזעקות אבטחה וניטור מכשירים.

- סריקת מקלדת: 74HC165 ניתן להשתמש בסריקה ולאיתור קלט המקלדת.על ידי הזנת אותות שורת המקלדת ועמודה לאיתור השבב 74HC165 BIT לפי סיביות, אנו יכולים לגלות אם מקש נלחץ על פי רצף סריקה קבוע ולקרוא את קוד המפתח המתאים.פונקציה זו נמצאת בשימוש נרחב במקלדות מחשב, לוחות בקרה ויישומים אחרים, תוך שיפור יעיל של מהירות התגובה והדיוק של קלט המקלדת.

- הרחבת קלט נתונים: 74HC165 יכולה להרחיב את מספר יציאות הקלט של מעגלים דיגיטליים.דרך סיכת הקלט הסידורית, אנו יכולים להזין אותות מרובים ממכשירים או חיישנים חיצוניים לשבב 74HC165 לעיבוד.זה שימושי למערכות שצריכות לקבל מספר גדול של אותות קלט, כגון מקלדות, לוחות בקרה ומתגים.

- איסוף ואחסון נתונים: 74HC165 יכול לאחסן נתוני קלט סידורי בהתאם לתזמון מסוים.כאשר כל פעולות קלט הנתונים מסתיימות, דרך סיכת הפלט המקבילה, אנו יכולים לקרוא את הנתונים המאוחסנים בו זמנית.תכונה זו הופכת את תהליך רכישת הנתונים ואחסון הנוחות ויעילים יותר, כך ש- 74HC165 נעשה שימוש נרחב ביישומים רבים כמו לוגני נתונים, מנתחי לוגיקה וממשקי חיישנים.

כיצד לעבור בין קלט סדרתי לקריאה מקבילה של 74HC165?

ניתן להחליף את קלט הסידורי ומצבי הקריאה המקבילים של 74HC165 על ידי שינוי מצב הרמה של כניסת PL (עומס מקביל).כאשר כניסת ה- PL נמוכה, 74HC165 נמצא במצב קריאה מקביל.בשלב זה, יציאת קלט הנתונים המקבילה מ- D0 ל- D7 תקרא נתונים לרשם באופן אסינכרוני.במצב זה ניתן לטעון נתונים לרישומים במקביל, מה שמאפשר קריאות נתונים מהירות.

כאשר כניסת ה- PL גבוהה, 74HC165 עובר למצב קלט סידורי.בשלב זה, הנתונים יועברו לסיבוב של סיביות מהקלט DS (נתונים סידוריים) לפנקס, ויעבירו סיביות אחת ימינה בקצה העולה של כל דופק שעון.במצב זה, הנתונים נכנסים לרשם הסיביות באופן סידורי, ופעולת משמרת מבוצעת בתוך הפנקס, ומבין קלט סידורי ואחסון נתונים.

לכן, על ידי שליטה על מצב הרמה של מסוף הקלט PL, הוא יכול לעבור בקלות בין קלט סידורי למצבי קריאה מקבילים כדי להסתגל לצרכי יישום שונים.יש לציין כי לפני הקצה העולה של PL, יש להגדיר גם את כניסות ה- CP (דופק השעון) וגם CE (שעון הפעלת שעון) לרמה גבוהה כדי למנוע את הסטת הנתונים במצב הפעיל של PL.בנוסף, לכניסת השעון של ה- 74HC165 יש גם מבנה מגודר, שאחד מהם יכול לשמש ככניסה לשעון פעיל (CE).מבנה זה מספק גמישות רבה יותר, ומאפשר למשתמשים לבחור שעון ולאפשר שיטות בקרה על בסיס דרישות יישום ספציפיות.

שאלות נפוצות [שאלות נפוצות]

1. למה משתמשים 74HC165?

ה- 74HC165 הוא פנקס משמרות עם שמונה כניסות מקבילות: הוא מאפשר לך לדגום בו זמנית שמונה סיכות קלט, ואז לקרוא את התוצאה קצת בכל פעם.במילים אחרות, זוהי דרך קלה להרחיב את מספר סיכות הקלט עבור בקר המיקרו שלך.בפנקס המשמרות שתי מצבים: דגימה והסעה.

2. מה ההבדל בין 74HC165 ל- 74HC595?

ניתן להשתמש ב- 74HC165 כדי לחבר עד 8 כניסות (למשל מתגים) לכמה GPIO בלבד.ניתן להשתמש ב- 74HC595 כדי לחבר עד 8 תפוקות (למשל נוריות LED) לכמה GPIO בלבד.עבור חדש, ההבחנה העיקרית ברישומי משמרות היא ככל הנראה מקבילה/סדרתית החוצה (PISO) והסדרה ב-/מקבילה החוצה (SIPO).

3. מה הקלט הסדרתי של 74HC165?

74HCT165 הם רישומי משמרת סידוריים או מקבילים/סידוריים.המכשיר כולל קלט נתונים סידורי (DS), שמונה כניסות נתונים מקבילות (D0 ל- D7) ושתי יציאות סדרתיות משלימות (Q7 ו- Q7).

4. כיצד עובד 74HC165?

74HC165 הוא מקביל 8 סיביות בפנקס המשמרות הסידורי (PISO).אתה יכול להשתמש ב- PISO כדי לקרוא את הסטטוס של 8 סיכות באמצעות שלושה סיכות בלבד ב- Arduino UNO.פנקס המשמרות 74HC165 משמש להגדלת מספר סיכות הקלט עבור ארדואינו.