74HC164是高速硅門CMOS器件,與低功耗肖特基型TTL(LSTTL)器件的引腳兼容。74HC164是8位邊沿觸發(fā)式移位寄存器,串行輸入數(shù)據(jù),然后并行輸出。數(shù)據(jù)通過(guò)兩個(gè)輸入端(DSA或DSB)之一串行輸入;任一輸入端可以用作高電平使能端,控制另一輸入端的數(shù)據(jù)輸入。兩個(gè)輸入端或者連接在一起,或者把不用的輸入端接高電平,一定不要懸空。
74hc164概述
8位串入、并出移位寄存器
時(shí)鐘(CP)每次由低變高時(shí),數(shù)據(jù)右移一位,輸入到Q0,Q0是兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端(DSA和DSB)的邏輯與,它將上升時(shí)鐘沿之前保持一個(gè)建立時(shí)間的長(zhǎng)度。
主復(fù)位(MR)輸入端上的一個(gè)低電平將使其它所有輸入端都無(wú)效,同時(shí)非同步地清除寄存器,強(qiáng)制所有的輸出為低電平。
74hc164特點(diǎn)
8位并行輸出串行移位寄存器
門控串行數(shù)據(jù)輸入。
異步中央復(fù)位。
符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)no.7A。
靜電放電(ESD)保護(hù):
HBMEIA/JESD22-A114-B超過(guò)2000V。
MMEIA/JESD22-A115-A超過(guò)200V。
額定從-40°C至+85°C和-40°C至+125°C。
多種封裝形式。
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74hc164極限參數(shù)
直流電壓VDD:l-0.5V——7V
輸入鉗位電流:-20MA—20MA
輸出鉗位電流:-20MA—20MA
連續(xù)輸出電流:-25MA—25MA
通過(guò)VCC或GND的電流:-50MA—50MA
引腳焊接溫度:+265度
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74hc164應(yīng)用
現(xiàn)代電子產(chǎn)品中,74HC164在以下三個(gè)方面有著典型的應(yīng)用:
1)八段數(shù)碼管顯示
2)LED燈;
3)按鍵掃描。
在其它方面上也有應(yīng)用,比如顯示模塊,應(yīng)用原理是一樣的。
164是八位并行輸出移位寄存器。有兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端,一個(gè)時(shí)鐘輸入端,八個(gè)輸出端。我們一般將兩個(gè)輸入端連在一起當(dāng)一個(gè)輸入端來(lái)用。當(dāng)時(shí)鐘脈沖由“0”到“1”的跳變時(shí),觸發(fā)移位,即上升沿觸發(fā)。當(dāng)觸發(fā)時(shí),八位并行輸出的最低位Q0得到數(shù)據(jù)端的信號(hào)(DATA),原Q0的數(shù)據(jù)上移一位,即Q1,依次類推,Q6上移到Q7,Q7的數(shù)據(jù)遺失。
因此,我們充分利用這點(diǎn)特性,來(lái)解決單片機(jī)口線緊張的問(wèn)題。使用單片機(jī)的兩個(gè)I/O口,一個(gè)用作時(shí)鐘(CLK),一個(gè)用作數(shù)據(jù)(DATA),通過(guò)軟件模擬串行輸出,經(jīng)過(guò)164移位,得到并行的輸出。164要求數(shù)據(jù)在CLK的上升沿之前有25ns的建立時(shí)間,上升沿之后要有5ns的保持時(shí)間。如果單片機(jī)使用4MHz的晶振,一條單字節(jié)指令的執(zhí)行時(shí)間是1us,使用8MHz的晶振是0.5us,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于164要求的時(shí)間。所以在建立和保持?jǐn)?shù)據(jù)上不用考慮是否164會(huì)“忙不過(guò)來(lái)”。
在八段數(shù)碼管上的應(yīng)用:
現(xiàn)在一般使用兩個(gè)八位數(shù)碼管,組成一個(gè)可以顯示兩位數(shù)的顯示模塊。數(shù)碼管有8個(gè)信號(hào)引腳,一個(gè)片選引腳。當(dāng)片選被選中,加在段碼管腳上的電平有效。我們使用單片機(jī)的四個(gè)I/O口來(lái)控制這兩個(gè)數(shù)碼管,兩個(gè)片選,一個(gè)DATA,一個(gè)CLK。
在LED顯示上的應(yīng)用:
還是利用串入并出的原理,只不過(guò)是希望哪一個(gè)燈亮,就對(duì)哪個(gè)燈相應(yīng)的位置0(使之點(diǎn)亮的電平)。同時(shí)接I/O口到三極管上,實(shí)現(xiàn)片選。如果燈的數(shù)量小于8個(gè)則不必。這樣相比將LED直接接到I/O上,需要多消耗MCU幾倍甚至十幾倍的執(zhí)行時(shí)間,換來(lái)的是MCU口線的充分利用。
當(dāng)然,如果希望有若干個(gè)燈同時(shí)亮,就由單片機(jī)的DATA發(fā)出相應(yīng)位為0的串行數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)移位以后,使相應(yīng)LED點(diǎn)亮。這里也存在著片選先后的問(wèn)題。
和上面一樣,如果先開片選再移位的話,移位速度快,幾個(gè)燈等于以同樣的亮度點(diǎn)亮;如果移位速度慢,則使小燈依次點(diǎn)亮。當(dāng)移位完成,開片選之后,同樣需要使并行數(shù)據(jù)保持一段時(shí)間,再關(guān)片選。
在按鍵掃描上的應(yīng)用:
同樣使為了節(jié)約口線,使用164進(jìn)行按鍵掃描。一般的顯示板上的按鍵不會(huì)超過(guò)8個(gè),所以不用加片選信號(hào)。僅僅由單片機(jī)的一個(gè)I/O口來(lái)讀按鍵公共端即可。原理是這樣的:按鍵公共端經(jīng)過(guò)兩個(gè)電阻接VCC,兩個(gè)電阻之間抽頭到MCU。按鍵的另一段接164的Q0~Q7。
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