El Chip 74HC595Come si evince dal nome, si tratta di un circuito stampato che implementa al suo interno un circuito CMOS. Nello specifico, è un registro a scorrimento. Per coloro che non conoscono ancora questi registri, è fondamentalmente un circuito digitale sequenziale, cioè i suoi valori in uscita dipendono semplicemente dai valori di ingresso e dai valori memorizzati in precedenza.
Questo li differenzia dalle combinatorie, che gli output dipendono solo dal valore dell'input. Questo registro è costituito da una serie di flip-flop o flip-flop di tipo D comandati da un segnale di clock. Quelli le infradito sono ricordi che mantengono un valore precedente. Ognuno memorizza un po 'e, dal suo nome, puoi anche dedurre che può spostarli. Eseguendo i bit avanti e indietro possiamo eseguire alcune operazioni digitali piuttosto interessanti.
Tipi di registro a scorrimento
Secondo il tipo di spostamento che fanno sui bit che memorizzano, i registri possono essere di vario tipo. Sono in grado di muoversi a destra oa sinistra, alcuni sono bidirezionali, ma l'ordine è quello che determinerà la tipologia, anche in altri casi vengono catalogati anche in base a come sono gli ingressi e le uscite:
- Serie-Serie: quelli in cui solo il primo flip-flop riceve dati e vanno in serie fino a riempire il registro completo. L'ultimo flip-flop è quello direttamente collegato all'uscita e attraverso il quale si uscirà dal registro.
- Serie parallela: le punte vanno in parallelo per essere memorizzate contemporaneamente in tutte le infradito, ma poi escono in serie. Possono essere utilizzati per convertire da serie a parallelo e viceversa.
- Serie-Parallela: simile al precedente, tutte le uscite sono accessibili contemporaneamente da tutti i flip-flop. Ma i dati entreranno solo dal primo della serie.
- Parallelo-parallelo: I dati stanno andando in parallelo e stanno uscendo in parallelo.
Tra i circuiti più conosciuti abbiamo il 74HC595, 74HC164, 74HC165, 74HC194, eccetera. Il 194 è universale, può essere configurato come vogliamo. D'altra parte, abbiamo altri bidirezionali come 165 e 164, quindi si sposta a sinistra oa destra, come specificato con il segnale di controllo della direzione, ma hanno una sola configurazione: ingressi paralleli e uscita seriale e ingresso seriale e uscita parallela rispettivamente.
A cosa serve un registro dei turni?
Perché spostare i bit? Lo spostamento dei bit di dati può essere molto pratico. Uno dei motivi è che è necessario spostare i valori per uno scopo specifico. Ma lo spostamento implica anche l'esecuzione di alcune operazioni sui bit memorizzati. Ad esempio, spostare un insieme di bit a sinistra è come moltiplicarli per 2. Spostarli a destra è come dividerli per 2. Pertanto, per eseguire la moltiplicazione e la divisione binaria possono essere molto pratici ...
Sono anche usati per generare valori pseudo-casuali, per approssimazioni successive ampiamente utilizzate nei convertitori analogico / digitali, per ritardare, ecc. Gli usi in circuiti digitali logici è abbastanza comune, quindi non è raro doverli utilizzare in qualche progetto.
Caratteristiche del 74HC595
El 74HC595 è un CI abbastanza semplice. È un registro a scorrimento a 8 bit, cioè ha 8 flip-flop per memorizzare 8 bit. Il pin-out oi pin di questo chip possono essere visti nell'immagine sopra, con Vcc e GND per l'alimentazione, e poi quelli contrassegnati come Q che sono i dati. Il resto corrisponde a segnali di clock / controllo.
Le l'ingresso lo ha in serie e l'uscita in parallelo. Pertanto, con un unico ingresso, queste 8 uscite possono essere controllate contemporaneamente. Avrai solo bisogno di tre pin dal microcontrollore utilizzato (ad esempio: Arduino) per guidarlo. Quelli sono Latch, Clock e Data. Latch è il pin 13 in questo caso, sebbene possa variare, quindi dovresti consultare la scheda tecnica del produttore. L'orologio può essere 11 o altri e il bit di dati è 14.
La segno dell'orologio alimenterà il circuito per determinare il battito o il ritmo con cui funzionerà. L'output dei dati cambierà il comportamento del chip. Ad esempio, quando si passa da LOW a HIGH e si genera il nuovo impulso di clock passando il clock da HIGH a LOW, ciò che si ottiene è registrare la posizione corrente in cui si trova lo spostamento, il valore immesso da questo pin di dati. Se lo ripeti 8 volte, avrai registrato tutte le 8 posizioni e avrai un byte memorizzato (Q0-Q7).
Usa con Arduino
Per renderlo più chiaro, forse un esempio con Arduino Te lo spiega in un modo più intuitivo e grafico che iniziare a lanciare dati teorici. Ad esempio, puoi creare un semplice circuito con Arduino e un registro a scorrimento 74HC595 per giocare con alcune luci o LED. Un'altra opzione un po 'migliore e più semplice è quella di utilizzare un display a 7 segmenti per leggere i valori dal registro.
Il diagramma è quello che vedete nell'immagine precedente, una volta che l'Arduino è collegato in quel modo con il file 74HC595 e il display, Non resta che programmarlo con l'IDE di Arduino e vedremo le possibilità del registro a scorrimento. Il codice sarebbe il seguente, con una serie di codici binari 0bxxxxxxxx, dove x bit sono:
const int latchPin = 8; // Pin conectado al Pin 12 del 74HC595 (Latch)
const int dataPin = 9; // Pin conectado al Pin 14 del 74HC595 (Data)
const int clockPin = 10; // Pin conectado al Pin 11 del 74HC595 (Clock)
int i =0;
const byte numeros[16] = {
0b11111100,
0b01100000,
0b11011010,
0b11110010,
0b01100110,
0b10110110,
0b10111110,
0b11100000,
0b11111110,
0b11100110,
0b11101110,
0b00111110,
0b10011100,
0b01111010,
0b10011110,
0b10001110
};
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(latchPin, OUTPUT);
pinMode(clockPin, OUTPUT);
pinMode(dataPin, OUTPUT);
}
void loop() {
for (i=0;i<16;i++) {
delay(1000);
digitalWrite(latchPin, LOW);
shiftOut(dataPin, clockPin, LSBFIRST, numeros[i]);
digitalWrite(latchPin, HIGH);
}
}
Datasheet
Nel mercato troverai diversi chip 74HC595 di diversi produttori. Uno di questi è il mitico Texas Instruments o Ti, ma comunque sia, ogni produttore dovrebbe offrirti la scheda tecnica da scaricare dal suo sito ufficiale. Puoi anche trovarne altri come quello in ON Semiconductor, Scintillante, STMicroelectronics, NXP, ecc.