Ultimate Guide of 74HC595: эффективная 8-битная чип реестра смены
2024-04-19 4041

Регистр сдвига - это устройство, которое использует последовательную логику для хранения и передачи двоичных данных.Это двунаправленная схема, которая перемещает каждый бит данных от ввода к выводу на каждом тактовом импульсе.В настоящее время существует множество моделей регистрации смены, среди которых 74HC595 является таким последовательным регистром выходного сдвига.Его функция состоит в том, чтобы преобразовать последовательные сигналы в параллельные сигналы и обычно используется в чипах драйверов для различных цифровых труб и экранов точечной матрицы.Эта статья представит свою конкретную информацию с точки зрения контактов и приложений.

74HC595 является 8-битным последовательным входом, параллельный реестр выходного сдвига, а его параллельный выход-выходной выход из трех состояний.На рамках края SCK (последовательные часы) последовательные данные вводятся во внутреннюю 8-разрядную регистр сдвига через SDL (ввод последовательных данных) и вывод с терминала Q7 '(Вывод с самого высокого бита).Параллельный выход возникает на рамках края LCK (контроль защелки).В настоящее время данные в 8-битном реестре смены попадают в 8-битный параллельный выходной регистр.Когда сигнал управления OE (вывод включения) является низким (включить состояние), выходное значение параллельной выходной терминала равна значению, хранящемуся в реестре параллельных выходных данных.

- SN74HC595MPWREP

74HC595 имеет в общей сложности 16 булавок.Конкретная диаграмма PIN и ее функции заключаются в следующем.

PIN SER - это последовательный входной штифт 74HC595.Данные могут быть введены в бит чипа битом через этот PIN -код.При работе мы сначала вводим последовательные данные в этот вывод, а затем переключаем входные данные в бит регистрации сдвига на бит через тактовой штифт для достижения параллельной передачи данных.

PIN -код RCLK является штифтом ввода часов регистра 74HC595.Когда все входные данные перемещаются в регистр сдвига, мы настраиваем изменение уровня вывода RCLK, чтобы одновременно сдвинуть данные в регистрации Shift в реестр вывода.Функция этого вывода состоит в том, чтобы управлять работой хранилища данных.

PIN -штифт SRCLK - это входной контакт тактовой регистра Shift Shift 74HC595.Во время операции сдвига мы переключаем входные данные в регистр сдвига, управляя изменением уровня вывода SRCLK.Функция этого штифта состоит в том, чтобы управлять тактовым сигналом операции сдвига.

PIN -контакт OE - это выходной входной вывод 74HC595.Управляя уровнем этого вывода, мы можем включить или отключить выходной вывод.Когда вывод OE высокий, выходной вывод отключен, и входные данные не передаются.Когда штифт OE низкий, выходной вывод будет передавать входные данные.

PIN DS является двунаправленным входным штифтом последовательных данных 74HC595.В отличие от PIN 1 (SER), PIN DS может контролироваться внешней схемой для реализации двунаправленной связи.Этот вывод переключается между режимом последовательного ввода и режимом параллельного вывода.

Пычке ST_CP-это входной контакт тактового потока Flip-Flop выходного хранилища 74HC595.При изменении тактового сигнала Wontult Wonture, данные в выходной памяти будут храниться в выходном выводе на основе текущего входа.Функция этого вывода состоит в том, чтобы управлять работой хранилища данных.

PIN SH_CP является штифтом ввода тактовой частоты Shift Shift Shift 74HC595.При изменении тактового сигнала Shift Shift, входные данные будут перемещены в бит регистра SHIFT на бит.Функция этого штифта состоит в том, чтобы управлять тактовым сигналом операции сдвига.

PIN -контакт Q7 'представляет собой выходной вывод 8 -й бит (самый высокий бит) 74HC595, который используется для вывода данных 8 -го бита в регистре shift.Состояние уровня этого вывода определяется входными данными и данными в регистрации сдвига.

Контакты Q0 до Q7 представляют собой 8 выходных контактов 74HC595 (включая Q0 до Q7), которые используются для вывода данных из самого низкого бита в самый высокий бит в регистре SHIFT.Каждый вывод соответствует кусочке вывода данных.Благодаря этим выводам данные в регистре shift могут быть выведены на внешнюю схему параллельно.

74HC595 часто используется в следующих областях.

Параллельные выходные характеристики 74HC595 делают его способным управлять несколькими реле одновременно, и каждое реле может управлять одним или несколькими электрическими устройствами.Следовательно, с помощью рациональной конструкции и программирования мы можем создать гибкую и мощную систему электрического управления.

Подключив выходные контакты микроконтроллера к последовательным входным контактам 74HC595, мы можем реализовать функцию расширения выходного порта, обеспечивая тем самым более управляемые выходные контакты.Таким образом, мы можем воспользоваться преимуществами параллельной выходной функции 74HC595, чтобы расширить ограниченные выходные порты микроконтроллера до большего количества контрольных точек, реализуя точное управление несколькими устройствами или компонентами.

В сценарии управления ЖК -дисплеем 74HC595 способен использовать свой последовательный вход и параллельные выходные характеристики для перемещения данных дисплея, отправленных из микроконтроллера, во внутренние регистры один за другим.Впоследствии он выводит эти данные параллельно с цепи драйвера ЖК -дисплея через работу защелки.Таким образом, мы можем динамически обновить контент на ЖК -дисплеи, будь то текст, изображения или видео, в плавной форме.

Когда мы комбинируем алгоритм управления ударами с реестрой Shift 74HC595, мы можем умело создать светодиодный световой эффект, который идеально синхронизирован с ритмом музыки.Алгоритм управления битами, как и ядро, отвечает за точное захват ритмических изменений музыки и генерации соответствующих контрольных сигналов.Эти сигналы не просто простые команды переключения, они могут содержать частоту, яркости и изменение цвета вспышек светодиодов.74HC595 может удобно управлять состоянием нескольких светодиодов, используя его последовательные и параллельные выходные характеристики.

Строка выбора сегмента каждого светодиодного дисплея подключена к параллельному выходу 74HC595, так что каждый бит может отображаться независимо (см. Рисунок ниже).В то же время, поскольку отображение каждого бита контролируется независимым параллельным выходным портом 74HC595, его код выбора сегмента управляется, поэтому отображаемые символы могут быть разными.Тем не менее, для требований N-битного светодиодного дисплея нам нужны чипы N 74HC595 и линии ввода/вывода N+3.Это занимает больше ресурсов, и стоимость относительно высока.Такая конструкция, очевидно, не полезен для многозначных светодиодных дисплеев, потому что он увеличивает сложность и бремя стоимости системы.

В многобитовых приложениях отображения светодиодов, чтобы упростить схему, сократить затраты и сохранить системные ресурсы, мы можем подключить все выбор кода сегмента N-бит параллельно и управлять ими на 74HC595 (см. Рисунок ниже).Поскольку коды выбора сегмента всех светодиодов равномерно управляются параллельным выходным портом этого 74HC595, в любое время N-битные светодиоды будут отображать те же символы.Если мы хотим, чтобы каждый привод был отображался разными символами, мы должны использовать метод сканирования.Это означает, что в любой момент времени у нас есть только один из светодиодов, отображающих символы.В определенный момент параллельный выходной порт 74HC595 выведет код выбора сегмента соответствующего символа.В то же время порт ввода -вывода управления битами отправит уровень строба в бит дисплея, чтобы убедиться, что соответствующий символ отображается правильно.Этот процесс будет выполнен по очереди, так что каждый светодиод отображает символ, который он должен отображать за раз.Стоит отметить, что, поскольку 74HC595 имеет функцию защелки, и для выбора кода серийного сегмента серийного сегмента серийного входного сегмента требуется определенное количество времени, нам не нужна дополнительная задержка, чтобы сформировать эффект визуальной стойкости.

Чип 74HC595 является членом серии 74.Он имеет характеристики быстрой скорости, низкого энергопотребления и простой работы.Его можно легко использовать в качестве интерфейса микроконтроллера для привода светодиодов.

Светодиодные дисплеи с семью сегментами, также известные как светодиодные дисплеи, широко использовались в различных типах инструментов из-за их низкой цены, низкого энергопотребления и надежной производительности.На нынешнем рынке есть много типов выделенных светодиодных драйверов.Хотя большинство из них богаты функциями, их цены соответственно высоки.Следовательно, использование этих дисков в недорогих и простых системах не только тратит ресурсы, но и увеличивает стоимость продукта.Использование 74HC595 для управления светодиодами имеет много преимуществ.Во -первых, его скорость движения быстрая, а энергопотребление относительно низкое.Во -вторых, 74HC595 может гибко привести к различным количеству светодиодов, будь то общий катодный светодиодный дисплей или общий светодиодный анодный светодиодный дисплей, он может легко справиться с ним.Кроме того, благодаря управлению программным обеспечением мы можем легко отрегулировать яркость светодиода и даже отключить дисплей при необходимости (данные все еще сохраняются), еще больше снижают энергопотребление и разбуждение дисплея в любое время, когда это необходимо.Схема, разработанная с использованием 74HC595, имеет не только простую программную и аппаратную конструкцию, низкое энергопотребление, сильные возможности вождения, но также занимает меньше линий ввода -вывода.Следовательно, он стал недорогим и гибким дизайнерским решением, особенно подходящим для сценариев, которые имеют строгие требования к стоимости и ресурсам.

На рисунке ниже представлена схема панели дисплея, разработанная с использованием интерфейса AT89C2051 и 74HC595.

P115, P116 и P117 порта P1 используются для управления светодиодным дисплеем.Они связаны с булавками SLCK, SCLK и SDA соответственно.Три цифровых труб используются для отображения значения напряжения.Три цифровые трубки установлены на плате для отображения значения напряжения.Среди них LED3 расположен в дальнем левом, а LED1 расположен в крайнем правом правом.При отправке данных мы сначала отправляем код отображения LED3 и, наконец, отправляем код отображения LED1.Яркость светодиода контролируется путем регулировки сопротивления от PR1 до PR3.Эта конструкция не только обеспечивает упорядоченность отображения данных, но также обеспечивает гибкую регулировку яркости.

Добавление буферов или драйверов к выходу 74HC595, таких как 74LS244 (однонаправленное) или 74LS245 (двунаправленное) и другие чипы драйвера шины, может повысить способность привести сигнала и улучшить стабильность сигнала.

Пожалуйста, убедитесь, что напряжение питания 74HC595 находится в пределах указанного диапазона, и его мощность достаточно сильна, чтобы удовлетворить спрос на вождение требуемой нагрузки.Если напряжение питания недостаточно, оно может привести к снижению амплитуды выходного сигнала, что, в свою очередь, влияет на его способность вождения и, таким образом, не может эффективно управлять нагрузкой.

Если выход 74HC595 недостаточно для непосредственного привлечения желаемой нагрузки, мы можем добавить внешнюю схему драйвера, такую как использование транзисторов, пробирки с эффектом поля (FET) или специальные чипы драйвера для усиления выходного сигнала 74HC595.

При проводке печатной платы мы должны попытаться свести к минимуму сопротивление и индуктивность проводки для повышения эффективности передачи сигнала.Кроме того, пожалуйста, избегайте создания слишком большого количества помех и шума на проводку, чтобы не влиять на качество выходного сигнала 74HC595.

Мы должны выбрать соответствующее сопротивление нагрузки в соответствии с характеристиками нагрузочного устройства.Если сопротивление нагрузки слишком мало, это приведет к чрезмерному току и может повредить чип 74HC595.И наоборот, если нагрузочный резистор слишком большой, он не сможет получить достаточную амплитуду выходного сигнала.

Если необходимо управлять большим количеством устройств, а требования к вождению этих устройств аналогичны, мы можем рассмотреть параллелирование выходов нескольких 74HC595S для повышения общей возможности вождения.Однако, прежде чем параллельно, убедитесь, что требования к вождению этих устройств совместимы, а общий ток после параллельного плана не должен превышать максимальный предел выходного тока 74HC595, чтобы не вызывать повреждения чипа или влиять на воздействие вождения.

74HC595 - это реестр смены, который работает по серийному протоколу параллельно.Он получает данные последовательно от микроконтроллера, а затем отправляет эти данные через параллельные выводы.

74HC595 является высокоскоростным устройством CMOS.Восемь бит -реестра смены данных ACCPETS с последовательного входа (DS) при каждом положительном переходе часов регистрации Shift (SHCP).При утверждении низкой функция сброса устанавливает все значения регистра смены на ноль и независимо от всех часов.

Лист данных 74HC595 гласит, что каждый вывод может обеспечить не менее 35 мА, потому что это допустимый максимальный выходной ток.Это явно больше, чем допустимые 25 мА µC.Есть еще один предел: 74HC595 не должен предоставлять в общей сложности более 70 мА.

74HC595 - это реестр смены, а MAX7219 - мультиплексированный драйвер дисплея.Поэтому они оба не делают то же самое.MAX7219 будет (намного) проще в использовании с Picaxe, если мультиплексирование дисплеев, поскольку задача их мультиплексирования выполняется MAX7219, а не Picaxe, но это дороже.