El 74HC595 микросхемаКак следует из названия, это печатная схема, которая реализует схему CMOS внутри. В частности, это сдвиговый регистр. Для тех, кто еще не знает эти регистры, это в основном последовательная цифровая схема, то есть ее значения на выходе просто зависят от входных значений и предыдущих сохраненных значений.
Это отличает их от комбинаций тем, что выходы зависят только от значения входа. Этот регистр состоит из серии триггеров D-типа или триггеров, управляемых синхронизирующим сигналом. Те шлепанцы - это воспоминания которые сохраняют предыдущее значение. Каждый из них хранит немного, и по его названию вы также можете сделать вывод, что он может их сдвигать. Перемещая биты с одной стороны на другую, мы можем выполнять довольно интересные цифровые операции.
Типы регистров сдвига
В соответствии с тип смещения что они делают с битами, которые они хранят, регистры могут быть разных типов. Они могут перемещаться влево или вправо, в некоторой степени двунаправленно, но порядок - это то, что определяет тип, даже в других случаях они также каталогизируются на основе того, как входы и выходы:
- Серия-Серия: те, в которых данные получает только первый триггер, и они идут последовательно, пока не будет заполнен весь регистр. Последний триггер - это тот, который напрямую подключен к выходу и через который будет выходить из регистра.
- Параллельно-серия: биты поступают параллельно для одновременного сохранения во всех триггерах, но затем выходят последовательно. Их можно использовать для преобразования из последовательного в параллельный и наоборот.
- Последовательно-параллельный: аналогично предыдущему, все выходы доступны одновременно со всех триггеров. Но данные войдут только первыми в серии.
- Параллельно-параллельный: Данные идут параллельно и выходят параллельно.
Среди наиболее известных схем у нас есть 74HC595, 74HC164, 74HC165, 74HC194, так далее. Модель 194 универсальна, ее можно настраивать как угодно. С другой стороны, у нас есть другие двунаправленные, такие как 165 и 164, поэтому он перемещается влево или вправо, как указано в сигнале управления направлением, но у них есть только одна конфигурация: параллельные входы и последовательный выход и последовательный вход и параллельный выход соответственно.
Для чего нужен сдвиговый регистр?
Зачем сдвигать биты? Сдвиг битов данных может быть очень практичным. Одна из причин заключается в том, что вам нужно изменить значения для определенной цели. Но сдвиг также включает в себя выполнение некоторых операций с сохраненными битами. Например, сдвиг набора битов влево подобен их умножению на 2. Сдвиг вправо подобен делению на 2. Следовательно, для двоичного умножения и деления они могут быть очень практичными ...
Они также используются для генерации псевдослучайных значений, для последовательных приближений, широко используемых в аналого-цифровых преобразователях, для задержки и т. Д. Использование в логические цифровые схемы это довольно распространено, поэтому нередко приходится использовать их в каком-либо проекте.
74HC595 Особенности
El 74HC595 - довольно простая ИС. Это 8-битный регистр сдвига, то есть он имеет 8 триггеров для хранения 8 бит. Распиновка или контакты этого чипа можно увидеть на изображении выше, с Vcc и GND для питания, а затем с помеченными Q, которые являются данными. Остальные соответствуют сигналам синхронизации / управления.
Лас- вход имеет это последовательно, а выход параллельно. Таким образом, с помощью одного входа этими 8 выходами можно управлять одновременно. Вам понадобится всего три контакта от используемого микроконтроллера (например, Arduino), чтобы управлять им. Это защелка, часы и данные. Защелка в данном случае представляет собой 13-й контакт, хотя он может отличаться, поэтому вам следует обратиться к техническому описанию вашего производителя. Тактовая частота может быть 11 или другой, а бит данных - 14.
La знак часов он запитает схему, чтобы определить долю или ритм, в котором она будет работать. Вывод данных изменит поведение микросхемы. Например, при изменении с НИЗКОГО на ВЫСОКИЙ и генерации нового тактового импульса путем передачи тактового сигнала из ВЫСОКОГО в НИЗКИЙ достигается запись текущего положения, в котором находится смещение, значения, введенного этим выводом данных. Если вы повторите это 8 раз, то вы запишете все 8 позиций и сохраните один байт (Q0-Q7).
Использование с Arduino
Чтобы было понятнее, может быть пример с Arduino Он объясняет вам это более интуитивно и наглядно, чем запуск теоретических данных. Например, вы можете создать простую схему с Arduino и регистром сдвига 74HC595, чтобы поиграть с некоторыми огнями или светодиодами. Другой вариант лучше и проще - использовать 7-сегментный дисплей для чтения значений из регистра.
Это та диаграмма, которую вы можете увидеть на предыдущем изображении после того, как Arduino соединится таким образом с 74HC595 и дисплей, Осталось только запрограммировать его с помощью Arduino IDE, и мы увидим возможности сдвигового регистра. Код будет следующим, с серией двоичных кодов 0bxxxxxxxx, где x бит:
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);
}
}
Даташит
На рынке вы найдете разные микросхемы 74HC595 от разных производителей. Одним из них является мифический Texas Instruments или Ti, но, как бы то ни было, каждый производитель должен предложить вам техническое описание для загрузки. со своего официального сайта. Вы также можете найти другие, похожие на ту, что в ON Semiconductor, Искра, STMicroelectronics, NXP и др.