74HC595: Sveobuhvatni vodič za visoku učinkovitu 8-bitnu čips za registraciju smjene
Registri pomaka su uređaji koji koriste sekvencijalnu logiku za pohranu i prijenos binarnih podataka.Oni su dvosmjerni krugovi koji svaki bit podataka premještaju s ulaza na izlaz sa svakim impulsom sata.Trenutno postoje različiti modeli registara pomaka, među kojima je 74HC595 takav serijski-paralelni registar izlaznog pomaka.Njegova je funkcija pretvoriti serijske signale u paralelne signale, koji se obično koriste u pogonskom čipsu za razne digitalne cijevi i točke matrične zaslone.Ovaj će članak uvesti svoje specifične podatke iz aspekata konfiguracije i aplikacije PIN -a.Katalog
1. Pregled 74HC595
2. PIN konfiguracija i funkcije
3. Logički dijagram 74HC595
4. Primjene 74HC595
5. Koristi slučajevi 74HC595
6. Poboljšanje sposobnosti vožnje 74HC595
1. Pregled 74HC595
74HC595 je 8-bitni registar pomaka koji kombinira serijski ulaz s paralelnim izlazom, nudeći jedinstvene izlazne opcije Tri-State.Ova složena komponenta djeluje primanjem serijskih podataka putem svog serijskog unosa podataka (SDI) na rastućem rubu serijskog sata (SCK).Unutarnji 8-bitni registar pomaka obrađuje podatke, uzastopno izlazeći iz Q7 'terminala-najveću točku izlaza serijskih podataka.
- Serijski sat (SCK): pokrenut na rastućem rubu
- Unos serijskih podataka (SDI): prima 8-bitne podatke
- Q7 'Terminal: Najveći serijski izlaz podataka
- Pretvorba u paralelni izlaz odvija se na rastućem rubu kontrole zasuna (LCK).U ovom trenutku su podaci u 8-bitnom registru Shift-a zaključani u 8-bitni paralelni izlazni registar.Vrijednosti izložene paralelnim izlazima iste su kao one pohranjene u njima, ovisno o tome da je signal za omogućavanje izlaza (OE) nizak (omogućen).
- Kontrola zasuna (LCK): Aktivirano na uzlaznom rubu
- Izlaz Omogući (OE): Aktivira se kad je nisko
Alternative i ekvivalentne mogućnosti
SN74HC595MPWREP
SN74HC595MPWREP
2. PIN konfiguracija i funkcije
74HC595 ima 16 igara, čiji izgled dokazuje svoju svestranost:
- SER (PIN 1): Gateway za serijske podatke, Ser PIN, pomaže u prijenosu s bitnim po-bitnim u čip.Pokreće prijenos podataka paralelno, jedan puls sata odjednom.
- RCLK (PIN 2): Djelujući kao ulaz sata registra, RCLK nadgleda kretanje podataka iz registra Shift u izlazni registar, osiguravajući sinkronizirano pohranu podataka.
- SRCLK (PIN 3): Ovaj ulaz ulaznih pin -a koordinata Shift Registrira se upravljanje operacijama pomaka, upravljajući tempom pretvorbe podataka.
- OE (PIN 4): Ulaz za omogućavanje izlaza pokazuje prijenos podataka putem izlaznih igle, prebacivanje između omogućenih i onemogućenih stanja putem njegove razine napona.
- DS (PIN 5): Dvosmjerni unos serijskih podataka, DS pruža alternativnu točku unosa podataka, povećavajući fleksibilnost komunikacije.
- ST_CP (PIN 6): Izlazni pohranjivanje ulaznog sata SAVJET ULAZA KONTROLA VRIJEDNOSTI PODATAKA U IZLAZIM PINSKIM PINSKIM, što odražava promjene u signalu okidača.
- SH_CP (PIN 7): Kontrolira ulaz sata Shift Registra, SH_CP je ključan za migraciju podataka u nizu u registar pomaka.
- Q7 '(PIN 8) do Q0-Q7 (PINS 9-16): Ovi izlazni pinovi predstavljaju jezgru paralelnog širenja podataka, odjekujući podatke registra pomaka s najnižeg na najviši bit.
3. Logički dijagram 74HC595
4. Primjene 74HC595
74HC595 se ističe u više područja, pokazujući svoju prilagodljivost i učinkovitost:
Kontrola releja: njegova paralelna izlazna funkcionalnost omogućuje istodobnu kontrolu više releja, a svaki može manipulirati jednim ili više električnih uređaja.To omogućava stvaranje dinamičnih i robusnih sustava električnog upravljanja.
Digitalno širenje izlaza: Spajanjem izlaznih igle mikrokontrolera na serijski ulaz 74HC595, izlazni ulazi mogu se povoljno proširiti, proširujući na taj način kontrolu nad drugim uređajima.
Kontrola zaslona: U scenarijima LCD kontrole, 74HC595 glatko transferi prikazuju podatke na zaslon koristeći svoju serijsko-paralelnu pretvorbu, osiguravajući besprijekorna ažuriranja teksta, slika ili videozapisa.
Glazbena svjetla: Integriranje algoritama kontrole Beat sa 74HC595 može stvoriti LED efekte savršeno sinkronizirane s glazbenim ritmom.Ova fuzija bilježi suštinu glazbenih ritmova, pretvarajući ih u zadivljujuće LED prikaze različitih frekvencija, svjetline i boja.
5. Koristi slučajevi 74HC595
5.1 Dizajniranje višeznamenkastih LED zaslona pomoću 74HC595
5.1.1 Metoda statičkog prikaza
U području statičkih zaslona, svaka linija odabira LED segmenta zamršeno je povezana s paralelnim izlazima 74HC595.Ova shema veze omogućuje da se svaka znamenka prikaže neovisno, s promjenama znakova koje izravno upravljaju izlazima pojedinačnih čipova 74HC595.
- Paralelni izlazi: svaki 74HC595 kontrolira znamenku.
- Promjene znakova: Zaslon može pokazati različite znakove.
- Iako je intenzivno resursi, zahtijevajući N 74HC595 čipove i N+3 I/O linije za N-znamenkasti LED zaslon, ova metoda također ističe složenost i implikacije na troškove povezane s višeznamenkastim LED zaslonima.
5.1.2 Dinamička metoda prikaza
Da bi se pojednostavio dizajn kruga, smanjio troškove i uštedio resurse sustava za višeznamenkaste LED zaslone, usvojen je objedinjeni pristup.Ovdje su segmentni kodovi svih znamenki paralelni i upravljaju jednim čipom 74HC595.
- Ujedinjena kontrola: Jedna 74HC595 kontrolira sve segmente znamenki.
- Metoda skeniranja: Znakovi se prikazuju uzastopno na LED -ima.
- Koristeći tehnologiju skeniranja, u bilo kojem trenutku prikazan je samo jedan LED lik, biciklizam kroz svaku znamenku kako bi se predstavili namijenjeni znakovi.Funkcija zasuna 74HC595 eliminira potrebu za dodatnim kašnjenjima, olakšavajući postojanost vidnog učinka bez žrtvovanja operativne brzine.
5.2 Dizajn LED pogonskog kruga pomoću čipa 74HC595
Čip 74HC595 član je serije 74, poznat po brzom radu, maloj potrošnji energije i jednostavnoj upotrebi.Služi kao učinkovit most između mikrokontrolera i LED zaslona, nudeći mnogo prednosti.
5.2.1 LED zasloni
LED zasloni, posebno zasloni LED sedmog segmenta, favorizirani su za njihovu isplativost, malu potrošnju energije i pouzdanost.Iako su dostupni LED pokretači bogate značajkama, njihovi veći troškovi čine 74HC595 preferiranim izborom za proračunske i pojednostavljene sustave.
Prednosti korištenja 74HC595: brza brzina, mala potrošnja energije, sposobna voziti različit broj LED -ova.
Fleksibilnost i učinkovitost snage: 74HC595 omogućava jednostavnu kontrolu svjetline i operacije uštede energije, pogodne za uobičajene anode i za uobičajene katodne prikaze.
Fleksibilnost i učinkovitost snage: 74HC595 omogućava jednostavnu kontrolu svjetline i operacije uštede energije, pogodne za uobičajene anode i za uobičajene katodne prikaze.
5.2.2 Dizajn pomoću 74HC595 CHIP
Ova postavka ilustrirana je dizajnom sučelja s mikrokontrolerom AT8C2051 i 74HC595, koja prikazuje naponski zaslon koristeći tri digitalne cijevi, naglašavajući važnost uredne prezentacije podataka i podesive svjetline.
Kontrolne igle (P115, P116, P117): Upravljanje svjetlinom i redoslijedom LED zaslona.
6. Poboljšanje sposobnosti vožnje 74HC595
Bufferi ili upravljački programi: Korištenje međuspremnika poput 74LS244 (jednosmjerno) ili 74LS245 (dvosmjerno) može poboljšati snagu i stabilnost signala.
Prikladno napajanje: Osiguravanje napajanja u okviru preporučenog raspona napona i ima dovoljno snage za ispunjavanje zahtjeva za opterećenje, ključno je za optimalne performanse.
Vanjski pogonski krugovi: Za opterećenja koja prelaze izravnu izlaznu sposobnost 74HC595, vanjski pogonski krugovi pomoću tranzistora, FET -a ili namjenskih čipova vozača mogu pojačati izlazni signal.
PCB razmatranja: Minimiziranje otpornosti i induktivnosti u PCB tragovima može poboljšati učinkovitost prijenosa signala, a pritom izbjegavajući prekomjernu buku i smetnje za održavanje kvalitete signala.
Prikladni otpornici opterećenja: odabir otpornika na temelju opterećenja
O karakteristikama uređaja za opterećenje mogu spriječiti prekomjerne situacije koje bi mogle oštetiti čip 74HC595.
Paralelna konfiguracija izlaza: Za aplikacije koje zahtijevaju veliki broj uređaja sa sličnim zahtjevima za vožnju, paralelno s izlazima više 74HC595 čipova može poboljšati ukupnu sposobnost vožnje, pod uvjetom da kombinirana struja ne prelazi maksimalnu granicu izlaza čipa.
Često postavljana pitanja
1. Je li mikrokontroler 74HC595?
74HC595 je registar pomaka koji djeluje na serijskom protokolu paralelno.Podaci prima serijski od mikrokontrolera, a zatim te podatke šalje kroz paralelne igle.
2. Koja je funkcija 74HC595?
74HC595 je CMOS uređaj velike brzine.Osam-bitni registar pomaka prihvaća podatke iz serijskog unosa (DS) sa svakim pozitivnim prijelazom sata Shift Register (SHCP).Kad je postavljena na nisku, funkcija resetiranja postavlja sve vrijednosti registra Shift na nulu neovisno o svim satovima.
3. Koliko struje može izdržati 74HC595?
Data list za 74HC595 navodi da svaki izlaz može pružiti najmanje 35mA struje, jer je to maksimalno dopuštena izlazna struja.To jasno prelazi 25mA dopuštena µC.Drugo ograničenje je ukupni iznos struje koju pruža 74HC595 ne bi trebao biti veći od 70mA.
4. Koja je razlika između Max7219 i 74HC595?
74HC595 je registar pomaka, dok je Max7219 multipleksirani pogonitelj zaslona.Dakle, oni ne rade isto.Ako se koristi multipleksirani zaslon, Max7219 bi bio (više) jednostavan za upotrebu s picaxe, jer zadatak multipleksiranja zaslona obavlja max7219, a ne picaxe, ali je skuplji.