74HC165 시프트 레지스터 : 주요 기능, 운영 조건 및 실제 응용 프로그램
목록
74HC165 소개
74HC165 2.0V ~ 6.0V의 작동 전압 범위와 ± 5.2MA의 구동 전압을 갖는 고속 CMOS 8 비트 평행 및 직렬 출력 변속 레지스터입니다.직렬 입력 데이터를 병렬 출력으로 변환 할 수있는 여러 입력 핀과 병렬 출력 핀이 장착되어 있습니다.이 칩은 작동 온도 범위가 -40 ° C ~ 85 ° C를 가지며 SO16, SSOP16, DIP16 및 TSSOP16과 같은 다양한 패키지로 제공됩니다.또한 74HC165는 고급 CMOS 기술을 사용하므로 저전력 소비, 고속 작동 및 높은 신뢰성의 특성을 갖습니다.이러한 우수한 성능으로 인해 키보드 스캔, 데이터 수집, 상태 감지 등과 같은 많은 필드에서 널리 사용됩니다.
74HC165의 기능
74HC165에는 다음과 같은 기능이 있습니다.
- 캐스케이드 작동 : 입력 신호의 수를 확장하기 위해 다중 74HC165 칩을 함께 계단식으로 만들 수 있습니다.캐스케이드 작동은 캐스케이드 핀 (Sera/B) 및 캐스케이드 출력 핀 (QH)을 통해 달성됩니다.구체적으로, 캐스케이드 핀은 174HC165의 출력을 다른 74HC165의 입력에 연결하여 데이터의 직렬 전송을 가능하게 할 수 있습니다.
- 병렬 로딩 : 시프트 작업 외에도 74HC165에는 입력 신호를 읽고 저장하기위한 병렬 로딩 기능이 있습니다.이 작업은 클럭 활성화 핀 (Clkinh) 및 병렬로드 핀 (PL)을 통해 제어됩니다.클럭 활성화 핀이 높고 병렬로드 핀도 높으면 병렬로드 작업을 트리거 할 수 있습니다.이 작동 모드는 입력 신호를 읽을 때 74HC165를 더욱 유연하고 효율적으로 만듭니다.
- 직렬 출력 : 74HC165에는 직렬 출력 핀 (QH)이있어 입력 신호를 직렬 출력 신호로 변환 할 수 있습니다.출력 신호는 입력 신호와 동일한 순서로 읽습니다.
- 병렬 입력 : 74HC165에는 8 개의 병렬 입력 핀 (A-H)이 있으며 동시에 8 개의 입력 신호를 읽을 수 있습니다.이러한 입력 신호는 디지털 신호 또는 아날로그 신호 일 수 있습니다.
- 시프트 작동 : 74HC165는 시프트 작업을 통해 입력 신호를 읽고 저장할 수 있습니다.이 작업은 클록 신호 (SH/LD) 및 클록 활성화 신호 (Clkinh)에 의해 제어됩니다.클럭 활성화 신호가 높은 레벨에 있으면 시프트 작동이 수행됩니다.클럭 활성화 신호가 낮은 레벨에 있으면 시프트 작동이 비활성화됩니다.
74HC165의 논리 다이어그램
"H"는 높은 레벨을 나타내고, "L"은 낮은 레벨을 나타냅니다. "H"는 시계가 상승 에지 일 때 높은 레벨을 나타냅니다.시계가 상승 에지 인 경우 출력 상태를 나타냅니다."↑"는 가장자리가 상승 함을 나타냅니다.
74HC165의 작업 원칙
74HC165의 작동 원리는 시프트 레지스터의 설계를 기반으로합니다.4 개의 입력 핀 (SER, SRCLK, RCLK, OE)을 사용하여 직렬 입력 및 병렬 데이터 출력을 구현합니다.시계 신호에 의해 구동되는 데이터는 직렬 입력 핀 Ser를 통해 레지스터 비트를 비트로 비트로 들어갑니다.시계 신호에서 상승 에지가 발생할 때마다 데이터가 왼쪽으로 1 비트로 이동하고 가장 높은 비트가 바뀌는 것이 캐스케이드에 입력되거나 다음 교대 레지스터로 전달됩니다.이 메커니즘을 사용하면 74HC165는 직렬 데이터를 효율적으로 처리하고 병렬 출력으로 변환하여 후속 회로 처리를 용이하게합니다.
74HC165의 권장 작동 조건
전압은 GND (Ground = 0V)를 참조합니다.
74HC165 사용 예방 조치
74HC165를 사용할 때는 다음과 같은 점에주의를 기울여야합니다.
- 전원 공급 및 접지 : 74HC165에 안정적이고 적합한 전원 공급 장치를 제공하고 접지가 잘되어 있는지 확인해야합니다.불안정한 전원 공급 장치 또는 접지가 열악하면 칩이 비정상적으로 작동 할 수 있습니다.
- 입력 신호 : 과전압 및 과전류와 같은 비정상적인 입력을 피하기 위해 74HC165에 대한 신호 입력이 지정된 범위 내에 있는지 확인해야합니다.비정상적인 입력은 칩 손상 또는 불안정한 작동을 유발할 수 있습니다.
- 직렬 입력과 병렬 읽기 사이의 전환 : 74HC165의 직렬 입력 및 병렬 판독 모드를 전환 할 때는 PL (평행 판독) 입력 터미널의 레벨 상태에주의를 기울여야합니다.전환하기 전에 PL 입력을 올바른 레벨로 설정하고 올바른 연산 순서를 따라야합니다.
- 캐스케이드 사용 : 여러 74HC165를 계단식으로 만들어야하는 경우 캐스케이드 연결이 정확한지 확인하고 올바른 시계를 따라 제어 방법을 활성화해야합니다.또한 CP 핀의 상승 가장자리와 데이터 출력 사이의 시간 간격은 다른 제조업체가 생성 한 74HC165 칩에 따라 다를 수 있음을 주목할 가치가 있습니다.지연이 충분하지 않으면 잘못된 데이터를 읽을 수 있습니다.
- 온도 및 포장 : 74HC165에는 특정 온도 범위가 있으며 권장 작동 온도 범위 내에서 사용해야합니다.또한 74HC165를 선택할 때 듀얼 인라인 패키지 (DIP) 또는 플라스틱 리드 칩 캐리어 패키지 (PLCC)와 같은 특정 응용 프로그램 요구 사항을 기반으로 적절한 패키지 유형을 선택해야합니다.
- 정전기 보호 : 74HC165는 정전기 민감한 장치이므로, 정전기 손상을 방지하기 위해 취급, 저장 및 설치 중에 적절한 정전기 보호 조치를 취해야합니다.
74HC165의 역할은 무엇입니까?
직렬 입력 또는 병렬 출력 시프트 레지스터로서 74HC165는 주로 다음 기능이 있습니다.
- 상태 감지 : 74HC165를 사용하여 여러 스위치 또는 센서의 상태를 감지 할 수 있습니다.스위치 또는 센서의 출력을 74HC165의 입력 핀에 연결하면 상태 변경을 실시간으로 모니터링 할 수 있습니다.이는 자동화 제어, 보안 경보 및 기기 모니터링과 같은 응용 프로그램에 매우 유용합니다.
- 키보드 스캔 : 74HC165는 키보드 입력을 스캔하고 감지하는 데 사용할 수 있습니다.키보드 행 및 열 신호를 74HC165 칩 비트에 입력하면 고정 스캔 시퀀스에 따라 키가 누르고 해당 키 코드를 읽는지 여부를 감지 할 수 있습니다.이 기능은 컴퓨터 키보드, 제어 패널 및 기타 응용 프로그램에서 널리 사용되며 키보드 입력의 응답 속도와 정확도를 효과적으로 향상시킵니다.
- 데이터 입력 확장 : 74HC165는 디지털 회로의 입력 포트 수를 확장 할 수 있습니다.직렬 입력 핀을 통해 외부 장치 또는 센서에서 처리를 위해 74HC165 칩에 여러 신호를 입력 할 수 있습니다.이는 키보드, 제어 패널 및 스위치와 같은 많은 입력 신호를 수신 해야하는 시스템에 유용합니다.
- 데이터 수집 및 스토리지 : 74HC165는 특정 타이밍에 따라 직렬 입력 데이터를 저장할 수 있습니다.모든 데이터 입력 작업이 완료되면 병렬 출력 핀을 통해 저장된 데이터를 동시에 읽을 수 있습니다.이 기능은 데이터 수집 및 스토리지 프로세스를보다 편리하고 효율적으로 만들어 주므로 74HC165는 데이터 로거, 로직 분석기 및 센서 인터페이스와 같은 많은 응용 프로그램에서 널리 사용되었습니다.
직렬 입력과 74HC165의 병렬 판독 값 사이를 전환하는 방법은 무엇입니까?
74HC165의 직렬 입력 및 병렬 읽기 모드는 PL (평행 부하) 입력의 레벨 상태를 변경하여 전환 할 수 있습니다.PL 입력이 낮은 경우 74HC165는 병렬 읽기 모드입니다.이 시점에서, 병렬 데이터 입력 포트는 D0에서 D7까지의 데이터를 레지스터로 비동기 적으로 읽습니다.이 모드에서는 데이터를 병렬로 레지스터에로드하여 빠른 데이터 읽기가 가능합니다.
PL 입력이 높으면 74HC165는 직렬 입력 모드로 전환됩니다.이 시점에서 데이터는 DS (Serial Data) 입력에서 레지스터로 비트 단위로 비트로 비트로 직렬화되어 각 클록 펄스의 상승 가장자리에서 1 비트를 오른쪽으로 이동합니다.이 모드에서 데이터는 직렬 방식으로 레지스터 비트를 비트별로 입력하고 레지스터 내부에서 시프트 작업이 수행되어 직렬 입력 및 데이터 저장을 실현합니다.
따라서, PL 입력 터미널의 레벨 상태를 제어함으로써, 직렬 입력과 병렬 읽기 모드 사이를 쉽게 전환하여 다른 응용 프로그램 요구에 적응할 수 있습니다.PL의 상승 에지 이전에 CP (Clock Pulse) 및 CE (Clock Enable) 입력을 모두 높은 레벨로 설정하여 데이터가 활성 PL의 활성 상태에서 이동하는 것을 방지해야한다는 점에 유의해야합니다.또한 74HC165의 클록 입력에는 게이트 구조가 있으며 그 중 하나는 활성 낮은 클럭 활성화 (CE) 입력으로 사용할 수 있습니다.이 구조는 더 큰 유연성을 제공하여 사용자가 시계를 선택하고 특정 응용 프로그램 요구 사항에 따라 제어 방법을 활성화 할 수 있습니다.
자주 묻는 질문 [FAQ]
1. 74HC165에 사용되는 것은 무엇입니까?
74HC165는 8 개의 병렬 입력이있는 시프트 레지스터입니다. 8 개의 입력 핀을 동시에 샘플링 한 다음 결과를 한 번에 하나씩 읽을 수 있습니다.다시 말해, 마이크로 컨트롤러의 입력 핀 수를 쉽게 확장하는 방법입니다.Shift Register에는 샘플링 및 이동의 두 상태가 있습니다.
2. 74HC165와 74HC595의 차이점은 무엇입니까?
74HC165는 8 개의 입력 (예 : 스위치)을 몇 개의 GPIO에 연결하는 데 사용될 수 있습니다.74HC595는 최대 8 개의 출력 (예 : LED)을 몇 개의 GPIO에 연결하는 데 사용될 수 있습니다.신규 이민자의 경우, 시프트 레지스터의 주요 차이점은 아마도/시리얼 아웃 (PISO) 및 SIPO (Serial In/Parallel Out) 일 것입니다.
3. 74HC165의 직렬 입력은 무엇입니까?
74HCT165는 8 비트 직렬 또는 병렬/직렬-아웃 시프트 레지스터입니다.이 장치에는 직렬 데이터 입력 (DS), 8 개의 병렬 데이터 입력 (D0 ~ D7) 및 2 개의 보완 직렬 출력 (Q7 및 Q7)이 있습니다.
4. 74HC165는 어떻게 작동합니까?
74HC165는 Serial Out (PISO) 시프트 레지스터에서 8 비트 평행입니다.Piso를 사용하여 Arduino Uno에서 3 개의 핀 만 사용하여 8 핀의 상태를 읽을 수 있습니다.Shift Register 74HC165는 Arduino의 입력 핀 수를 늘리는 데 사용됩니다.