74hc164移位寄存器詳解原理應用-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-09-06
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位邊沿觸發式移位寄存器，串行輸入數據，然后并行輸出。數據通過兩個輸入端（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據輸入。兩個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。
8位串入、并出移位寄存器
時鐘(CP)每次由低變高時，數據右移一位，輸入到Q0，Q0是兩個數據輸入端（DSA和DSB）的邏輯與，它將上升時鐘沿之前保持一個建立時間的長度。
主復位(MR)輸入端上的一個低電平將使其它所有輸入端都無效，同時非同步地清除寄存器，強制所有的輸出為低電平。
8位并行輸出串行移位寄存器
門控串行數據輸入。
異步中央復位。
符合JEDEC標準no.7A。
靜電放電(ESD)保護：
HBMEIA/JESD22-A114-B超過2000V。
MMEIA/JESD22-A115-A超過200V。
額定從-40°C至+85°C和-40°C至+125°C。
多種封裝形式。
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
連續輸出電流：-25MA—25MA
通過VCC或GND的電流：-50MA—50MA
引腳焊接溫度：+265度
現代電子產品中，74HC164在以下三個方面有著典型的應用：
1）八段數碼管顯示
2）LED燈；
3）按鍵掃描。
在其它方面上也有應用，比如顯示模塊，應用原理是一樣的。
164是八位并行輸出移位寄存器。有兩個數據輸入端，一個時鐘輸入端，八個輸出端。我們一般將兩個輸入端連在一起當一個輸入端來用。當時鐘脈沖由“0”到“1”的跳變時，觸發移位，即上升沿觸發。當觸發時，八位并行輸出的最低位Q0得到數據端的信號（DATA），原Q0的數據上移一位，即Q1，依次類推，Q6上移到Q7，Q7的數據遺失。
因此，我們充分利用這點特性，來解決單片機口線緊張的問題。使用單片機的兩個I/O口，一個用作時鐘(CLK)，一個用作數據(DATA),通過軟件模擬串行輸出，經過164移位，得到并行的輸出。164要求數據在CLK的上升沿之前有25ns的建立時間，上升沿之后要有5ns的保持時間。如果單片機使用4MHz的晶振，一條單字節指令的執行時間是1us,使用8MHz的晶振是0.5us，已經遠遠大于164要求的時間。所以在建立和保持數據上不用考慮是否164會“忙不過來”。
在八段數碼管上的應用：
現在一般使用兩個八位數碼管，組成一個可以顯示兩位數的顯示模塊。數碼管有8個信號引腳，一個片選引腳。當片選被選中，加在段碼管腳上的電平有效。我們使用單片機的四個I/O口來控制這兩個數碼管，兩個片選，一個DATA，一個CLK。
在LED顯示上的應用：
還是利用串入并出的原理，只不過是希望哪一個燈亮，就對哪個燈相應的位置0（使之點亮的電平）。同時接I/O口到三極管上，實現片選。如果燈的數量小于8個則不必。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行時間，換來的是MCU口線的充分利用。
當然，如果希望有若干個燈同時亮，就由單片機的DATA發出相應位為0的串行數據，經過移位以后，使相應LED點亮。這里也存在著片選先后的問題。
和上面一樣，如果先開片選再移位的話，移位速度快，幾個燈等于以同樣的亮度點亮；如果移位速度慢，則使小燈依次點亮。當移位完成，開片選之后，同樣需要使并行數據保持一段時間，再關片選。
在按鍵掃描上的應用：
同樣使為了節約口線，使用164進行按鍵掃描。一般的顯示板上的按鍵不會超過8個，所以不用加片選信號。僅僅由單片機的一個I/O口來讀按鍵公共端即可。原理是這樣的：按鍵公共端經過兩個電阻接VCC，兩個電阻之間抽頭到MCU。按鍵的另一段接164的Q0~Q7。
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