Spis treści:
74HC165 to 8-bitowy przesuwający rejestr wejściowy, który konwertuje dane równoległe na dane szeregowe. Jest powszechnie stosowany w systemach cyfrowych, gdzie niezbędne jest zwiększenie liczby wejść mikrokontrolera lub mikroprocesora. Umożliwia jednoczesne wprowadzenie ośmiu bitów danych i ich szeregowe przesyłanie, co znacznie upraszcza projektowanie układów elektronicznych. 74HC165 znajduje zastosowanie aplikacjach elektronicznych, takich jak rozszerzenie wejść mikrokontrolerów, interfejsy szeregowe, klawiatury matrycowe i w innych. W jaki sposób jest zbudowany? Jakie ma parametry elektryczne?
Budowa 74HC165
74HC165 składa się z kilku kluczowych elementów, które współpracują, aby zapewnić jego funkcjonalność. Każdy z tych elementów pełni specyficzną funkcję, umożliwiając urządzeniu efektywne działanie w różnych warunkach.
Wejścia równoległe (D0-D7)
Wejścia równoległe D0-D7 to główne wejścia danych, które pozwalają na jednoczesne wprowadzenie ośmiu bitów danych do rejestru. Każde wejście odpowiada jednemu bitowi danych i jest wykorzystywane do ładowania informacji do rejestru.
Wyjście szeregowe (Q7)
Wyjście szeregowe Q7 to punkt, w którym dane są przesuwane na zewnątrz rejestru w formacie szeregowym. Dane z rejestru są przesyłane bit po bicie, co umożliwia komunikację z mikrokontrolerami za pomocą jednego przewodu danych.
Wejście zegara (CP)
Wejście zegara CP steruje czasem przesuwania danych w rejestrze. Przy każdym narastającym zboczu sygnału zegara dane w rejestrze są przesuwane o jedno miejsce, co umożliwia sekwencyjne odczytywanie danych z wejść równoległych.
Wejście ładowania równoległego (PL)
Wejście ładowania równoległego PL umożliwia jednoczesne ładowanie wszystkich ośmiu bitów danych do rejestru z wejść równoległych. Aktywacja tego wejścia powoduje przeniesienie danych z wejść równoległych do rejestru.
Wejście sterujące zegarem (CE)
Wejście sterujące zegarem CE umożliwia kontrolowanie sygnału zegara. Kiedy wejście CE jest aktywne, sygnał zegara jest przekazywany do rejestru, co pozwala na przesuwanie danych. Dezaktywacja CE blokuje sygnał zegara, zatrzymując przesuwanie danych.
Wejście szeregowe (DS)
Wejście szeregowe DS pozwala na wprowadzenie danych szeregowych do rejestru. Dane są wprowadzane bit po bicie w miarę przesuwania się danych w rejestrze, co pozwala na aktualizację rejestru za pomocą sygnału szeregowego.
Wyjście Q7’
Wyjście Q7’ to dodatkowe wyjście szeregowe, które jest często wykorzystywane do łączenia wielu rejestrów w łańcuch, umożliwiając tworzenie dłuższych rejestrów przesuwających.
Parametry elektryczne 74HC165
Układ może pracować przy napięciu zasilania od 2 V do 6 V, co pozwala na szerokie zastosowanie w różnych systemach zasilania. Maksymalny prąd wyjściowy wynosi ±25 mA, co pozwala na bezpieczne sterowanie sygnałami bez ryzyka uszkodzenia układu. Prąd statyczny wynosi 80 µA, co jest wartością typową dla układów cyfrowych i pozwala na niskie zużycie energii w stanie spoczynku.
Pozostałe parametry elektryczne
Czas propagacji wynosi 16 ns przy napięciu 5 V, co zapewnia szybkie przetwarzanie sygnałów. Zakres temperatury pracy wynosi od -40°C do +85°C, co pozwala na zastosowanie układu w różnych warunkach środowiskowych. Pojemność wejściowa wynosi 3.5 pF, co minimalizuje wpływ na sygnały wejściowe i zapewnia wysoką szybkość działania.
Zastosowania 74HC165
74HC165 jest często używany do rozszerzenia liczby dostępnych wejść w mikrokontrolerach. Dzięki możliwości konwersji danych równoległych na szeregowe umożliwia podłączenie większej liczby czujników lub przycisków bez konieczności zwiększania liczby linii wejściowych mikrokontrolera.
Interfejsy szeregowe
Układ ten jest wykorzystywany w interfejsach szeregowych, gdzie konwersja danych równoległych na szeregowe jest niezbędna do komunikacji z innymi układami. Umożliwia to efektywne przesyłanie danych na duże odległości przy użyciu minimalnej liczby przewodów.
Klawiatury matrycowe
74HC165 znajduje zastosowanie w klawiaturach matrycowych, gdzie każdy klawisz jest reprezentowany przez unikalne połączenie linii. Układ umożliwia odczytywanie stanu wielu klawiszy jednocześnie, co jest kluczowe dla poprawnego działania klawiatury.
Systemy pomiarowe
W systemach pomiarowych 74HC165 jest używany do zbierania danych z wielu czujników. Dzięki konwersji danych równoległych na szeregowe umożliwia łatwe zbieranie i przesyłanie informacji do jednostki centralnej.
Przemysłowe systemy sterowania
Układ ten znajduje zastosowanie w przemysłowych systemach sterowania, gdzie niezbędne jest monitorowanie wielu sygnałów wejściowych. 74HC165 umożliwia efektywne zbieranie danych z różnych czujników i przełączników.
Wyświetlacze LED
W systemach z wyświetlaczami LED 74HC165 jest używany do sterowania dużą liczbą diod LED. Dzięki konwersji danych równoległych na szeregowe umożliwia precyzyjne sterowanie każdym pikselem wyświetlacza.
Systemy monitoringu
Układ znajduje zastosowanie w systemach monitoringu, gdzie niezbędne jest zbieranie danych z wielu czujników. 74HC165 umożliwia zbieranie i przesyłanie danych do systemu centralnego.
Aplikacje samochodowe
W aplikacjach samochodowych 74HC165 jest używany do monitorowania różnych sygnałów wejściowych, takich jak stan drzwi, pasów bezpieczeństwa czy świateł. Układ ten umożliwia efektywne zbieranie i przesyłanie tych danych do systemu centralnego, co jest kluczowe dla funkcjonowania nowoczesnych systemów elektronicznych w pojazdach.
Opinie użytkowników i cena
74HC165 jest wysoko oceniany przez użytkowników za swoją niezawodność, łatwość użycia i szerokie zastosowanie. Wiele osób podkreśla jego zdolność do efektywnego rozszerzenia liczby wejść mikrokontrolera oraz niski pobór mocy. Cena 74HC165 w Polsce wynosi około 3-5 złotych za sztukę, w zależności od dostawcy i ilości zamówienia. Użytkownicy doceniają również trwałość i stabilność w różnych warunkach pracy.
Podsumowanie
74HC165 to wszechstronny i wydajny układ, który dzięki swoim wyjątkowym parametrom znalazł szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach technologii. Jego budowa obejmuje wejścia równoległe, wyjście szeregowe, wejście zegara, wejście ładowania równoległego, wejście sterujące zegarem, wejście szeregowe i wyjście Q7’.
