74HC595 : 고효율 8 비트 시프트 레지스터 칩에 대한 포괄적 인 안내서
시프트 레지스터는 순차적 논리를 사용하여 이진 데이터를 저장하고 전송하는 장치입니다.각 클록 펄스와 함께 각 비트의 데이터를 입력에서 출력으로 이동시키는 양방향 회로입니다.현재, 다양한 시프트 레지스터 모델이 있으며, 그중 74HC595는 평평한 출력 시프트 레지스터입니다.이 기능은 직렬 신호를 평행 신호로 변환하는 것인데, 이는 다양한 디지털 튜브 및 도트 매트릭스 스크린의 구동 칩에 일반적으로 사용됩니다.이 기사는 PIN 구성 및 응용 프로그램 측면에서 특정 정보를 소개합니다.목록
1. 74HC595의 개요
2. 구성 및 기능을 고정합니다
3. 74HC595의 논리 다이어그램
4. 74HC595의 응용
5. 74HC595의 사용 사례
6. 74HC595의 운전 능력 향상
1. 74HC595의 개요
74HC595는 직렬 입력과 병렬 출력을 결합하여 고유 한 트라이 상태 출력 옵션을 제공하는 8 비트 시프트 레지스터입니다.이 복잡한 구성 요소는 직렬 클록 (SCK)의 상승 가장자리에서 SDI (Serial Data Input)를 통해 직렬 데이터를 수신하여 작동합니다.내부 8 비트 시프트 레지스터는 데이터를 처리하여 Q7 '터미널에서 순차적으로 출력-직렬 데이터 출력의 가장 높은 지점입니다.
- SERIAL CLOCK (SCK) : 상승 에지에서 트리거 됨
- 직렬 데이터 입력 (SDI) : 8 비트 데이터 수신
- Q7 '터미널 : 최고 비트 직렬 데이터 출력
- 병렬 출력으로의 변환은 LCK (Latch Control)의 상승 가장자리에서 전개됩니다.현재 8 비트 시프트 레지스터의 데이터가 8 비트 병렬 출력 레지스터에 잠겨 있습니다.병렬 출력에 의해 노출 된 값은 출력 활성화 (OE) 신호가 낮은 (활성화)에 따라 저장된 값과 동일합니다.
- 래치 제어 (LCK) : 상승 가장자리에서 활성화
- 출력 활성화 (OE) : 낮을 때 활성화됩니다
대안 및 동등한 옵션
SN74HC595MPWREP
SN74HC595MPWREP
2. 구성 및 기능을 고정합니다
74HC595에는 16 개의 핀이 있으며 레이아웃은 다목적 성을 증명합니다.
- SER (PIN 1) : 직렬 데이터의 게이트웨이 인 SER PIN은 칩으로의 비트 바이트 전송을 돕습니다.한 번에 한 번의 클럭 펄스를 병렬로 수행합니다.
- RCLK (PIN 2) : 레지스터 클록 입력 역할을하는 RCLK는 Shift Register에서 출력 레지스터로의 데이터 이동을 감독하여 동기화 된 데이터 저장을 보장합니다.
- SRCLK (PIN 3) :이 Shift 레지스터 클록 입력 핀은 데이터 변환 속도를 관리하는 시프트 작업을 좌표합니다.
- OE (PIN 4) : 출력 활성화 입력은 출력 핀을 통한 데이터 전송을 나타냅니다.
- DS (핀 5) : 양방향 직렬 데이터 입력, DS는 대체 데이터 입력 지점을 제공하여 통신 유연성을 향상시킵니다.
- ST_CP (PIN 6) : 출력 스토어 트리거 클럭 입력은 스토어 트리거 클록 신호의 변경 사항을 반영하여 출력 핀의 데이터 스토리지 타이밍을 제어합니다.
- SH_CP (핀 7) : 시프트 레지스터의 클록 입력을 제어하면 SH_CP는 시프트 레지스터로 순서대로 데이터를 마이그레이션하는 데 중요합니다.
- Q7 '(핀 8) ~ Q0-Q7 (핀 9-16) :이 출력 핀은 병렬 데이터 전파의 핵심을 나타내며, 가장 낮은 비트에서 가장 낮은 비트에서 Shift 레지스터의 데이터를 반영합니다.
3. 74HC595의 논리 다이어그램
4. 74HC595의 응용
74HC595는 여러 영역에서 탁월하여 적응성과 효율성을 보여줍니다.
릴레이 제어 : 병렬 출력 기능을 사용하면 각각 하나 이상의 전기 장치를 조작 할 수있는 다중 릴레이의 동시 제어가 가능합니다.이를 통해 역동적이고 강력한 전기 제어 시스템을 생성 할 수 있습니다.
디지털 출력 확장 : 마이크로 컨트롤러의 출력 핀을 74HC595의 직렬 입력에 연결하면 출력 포트가 편리하게 확장되어 다른 장치에 대한 제어를 확장 할 수 있습니다.
디스플레이 제어 : LCD 제어 시나리오에서 74HC595는 일련의 평행 전환을 사용하여 화면으로 데이터를 매끄럽게 전송하여 텍스트, 이미지 또는 비디오의 원활한 업데이트를 보장합니다.
음악 비트 조명 : 74HC595와 비트 제어 알고리즘을 통합하면 음악 리듬과 완벽하게 동기화 된 LED 효과를 생성 할 수 있습니다.이 퓨전은 음악 비트의 본질을 포착하여 다양한 주파수, 밝기 및 색상의 매혹적인 LED 디스플레이로 변환합니다.
5. 74HC595의 사용 사례
5.1 74HC595를 사용하여 다중 자리 LED 디스플레이 설계
5.1.1 정적 디스플레이 방법
정적 디스플레이의 영역에서, 각각의 LED 세그먼트 선택 라인은 74HC595의 병렬 출력에 복잡하게 연결된다.이 연결 체계를 사용하면 각 숫자가 독립적으로 표시되며 개별 74HC595 칩의 출력에 의해 직접 관리되는 문자 변경이 있습니다.
- 병렬 출력 : 각 74HC595는 숫자를 제어합니다.
- 문자 변경 : 디스플레이에는 다른 문자가 표시 될 수 있습니다.
- N-Digit LED 디스플레이에 N 74HC595 칩 및 N+3 I/O 라인이 필요한 리소스 집약적이지만이 방법은 다중 자리 LED 디스플레이와 관련된 복잡성 및 비용 영향을 강조합니다.
5.1.2 동적 디스플레이 방법
회로 설계를 단순화하고, 비용을 줄이고, 여러 자리 LED 디스플레이의 시스템 리소스를 저장하려면 통합 접근 방식이 채택됩니다.여기서, 모든 숫자의 세그먼트 코드는 평행하고 단일 74HC595 칩으로 관리됩니다.
- 통합 제어 : 단일 74HC595는 모든 숫자 세그먼트를 제어합니다.
- 스캔 방법 : 문자는 LED에 순차적으로 표시됩니다.
- 스캐닝 기술을 사용하면 주어진 순간에 하나의 LED 문자 만 표시되며 각 숫자를 순환하여 의도 된 문자를 제시합니다.74HC595의 래치 기능은 추가 지연이 필요하지 않아 운영 속도를 희생하지 않고 시력 효과의 지속성을 용이하게합니다.
5.2 74HC595 칩을 사용한 LED 드라이브 회로 설계
74HC595 칩은 빠른 작동, 저전력 소비 및 사용 편의성으로 유명한 74 시리즈의 멤버입니다.마이크로 컨트롤러와 LED 디스플레이 사이의 효과적인 브리지 역할을하며 많은 장점을 제공합니다.
5.2.1 LED 디스플레이
LED 디스플레이, 특히 7 세그먼트 LED 디스플레이는 비용 효율성, 저전력 소비 및 신뢰성에 선호됩니다.기능이 풍부한 전용 LED 드라이버를 사용할 수 있지만 비용이 더 높으면 74HC595는 예산 의식 및 단순화 된 시스템에 선호되는 선택입니다.
74HC595 사용의 장점 : 빠른 속도, 저전력 소비, 다양한 수의 LED를 구동 할 수 있습니다.
유연성 및 전력 효율성 : 74HC595는 일반적인 음극 및 일반적인 캐소드 디스플레이 모두에 적합한 밝기 제어 및 에너지 절약 작업을 쉽게 할 수 있습니다.
유연성 및 전력 효율성 : 74HC595는 일반적인 음극 및 일반적인 캐소드 디스플레이 모두에 적합한 밝기 제어 및 에너지 절약 작업을 쉽게 할 수 있습니다.
5.2.2 74HC595 CH를 사용한 설계IP
이 설정은 AT89C2051 마이크로 컨트롤러 및 74HC595를 사용한 인터페이스 설계를 통해 설명되어 세 개의 디지털 튜브를 사용하여 전압 디스플레이를 보여 주어 순서대로 데이터 프리젠 테이션 및 조정 가능한 밝기의 중요성을 강조합니다.
컨트롤 핀 (P115, P116, P117) : LED 디스플레이의 밝기와 시퀀스를 관리합니다.
6. 74HC595의 운전 능력 향상
버퍼 또는 드라이버 : 74LS244 (단방향) 또는 74LS245 (양방향)와 같은 버퍼를 사용하면 신호 구동 강도 및 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
적절한 전원 공급 장치 : 전원 공급 장치가 권장 전압 범위 내에 있으며 부하 요구 사항을 충족하기에 충분한 전원을 갖는 것이 최적의 성능에 중요합니다.
외부 드라이브 회로 : 74HC595의 직접 출력 기능을 초과하는 부하의 경우 트랜지스터, FET 또는 전용 드라이버 칩을 사용한 외부 드라이브 회로가 출력 신호를 증폭시킬 수 있습니다.
PCB 레이아웃 고려 사항 : PCB 트레이스의 저항 및 인덕턴스 최소화는 신호 전송 효율을 향상시키면서 과도한 노이즈 및 신호 품질을 유지하기 위해 간섭을 피할 수 있습니다.
적절한 하중 저항 : 부하 저항 기반 선택
로드 장치의 특성에서 74HC595 칩을 손상시킬 수있는 과전류 상황을 방지 할 수 있습니다.
병렬 출력 구성 : 유사한 구동 요구 사항이있는 다수의 장치가 필요한 애플리케이션의 경우, 다수의 74HC595 칩의 출력을 병렬화하면 결합 된 전류가 칩의 최대 출력 한계를 초과하지 않으면 전체 주행 기능을 향상시킬 수 있습니다.
자주 묻는 질문
1. 74HC595는 마이크로 컨트롤러입니까?
74HC595는 일련의 병렬 유출 프로토콜에서 작동하는 시프트 레지스터입니다.마이크로 컨트롤러에서 일련의 데이터를 수신 한 다음 해당 데이터를 병렬 핀을 통해 보냅니다.
2. 74HC595의 기능은 무엇입니까?
74HC595는 고속 CMOS 장치입니다.8 비트 시프트 레지스터는 SHCP (Shift Register Clock)의 각 양수 전이와 함께 직렬 입력 (DS)의 데이터를 수락합니다.낮게 설정하면 재설정 함수는 모든 시계 레지스터 값을 모든 시계와 독립적으로 0으로 설정합니다.
3. 74HC595는 얼마나 많은 전류를 견딜 수 있습니까?
74HC595의 데이터 시트는 최대 허용 출력 전류이기 때문에 각 출력은 최소 35mA의 전류를 제공 할 수 있다고 명시합니다.이것은 µC에 의해 허용되는 25MA를 분명히 초과합니다.또 다른 한계는 74HC595에서 제공하는 전류의 총 양이 70MA를 초과해서는 안된다는 것입니다.
4. MAX7219와 74HC595의 차이점은 무엇입니까?
74HC595는 시프트 레지스터이며 MAX7219는 다중 디스플레이 드라이버입니다.따라서 그들은 같은 일을하지 않습니다.다중 디스플레이를 사용하는 경우, MAX7219는 Picaxe가 아닌 Max7219에 의해 수행되므로 Max7219는 Picaxe에서 사용하기 쉽지만 Picaxe는 Max7219에 의해 수행되지만 더 비쌉니다.