Jakie są różnice między układami rejestru przesuwnego?

Uczę się Arduino i jedną z rzeczy, które zwróciły moją uwagę, było użycie rejestrów Shift do zwiększenia liczby cyfrowych pinów.

Widziałem wiele samouczków, które używają Rejestru Shift 74HC595, ale mój lokalny sklep nie sprzedaje dokładnie tego Rejestru Shift, ale sprzedaje wiele innych, takich jak:

74HC166
CD4015
74HC165
74HC164
CD4014
74HC595 SMD

Wszystkie wydają się być 8-bitowymi rejestrami przesuwnymi.

Chcę ich użyć do oświetlenia niektórych diod LED za pomocą Arduino. Wyobrażam sobie, że mają one bardzo konkretne cele, ale czy w ogóle mogę użyć któregoś z nich w moim projekcie?

Jaka jest główna różnica między tymi rejestrami zmiany?

Najprostszym sposobem na udzielenie odpowiedzi na takie pytanie jest przejrzenie arkuszy danych dla komponentów:

• CD4015 jest częścią starszej serii układów z serii 4000. Kiedy były wprowadzane, były CMOS, a 7400 układów TTL, choć obecnie układy 74HC również są CMOS. Nadal znajdują zastosowanie, ponieważ pracują z szerszym zakresem napięcia niż układy 74HC (do 15 V, w porównaniu do maksimum 7 V dla 74HC lub 5,5 V dla 74LS). Są również nieco wolniejsze (maksymalnie 3 MHz przy 5 V, w porównaniu z 25 MHz w 74HC595).

• CD4014 ma podobną specyfikację jak 4015, ale zamiast pinów, które pozwalają ci wziąć wszystkie wartości, które zostały przesunięte na raz, pozwala na wstawienie wielu wartości na raz, a następnie przesunięcie ich pojedynczo. CD4015 jest więc jak konwerter szeregowy na równoległy, ale ten jest konwerter równoległy na szeregowy.

• 74HC166 ma szeregowe wyjście szeregowe jak CD4014, ale jest w zakresie 74HC, więc ma mniejszy zakres napięcia i szybszą odpowiedź tego zakresu.

• 74HC165 pozwala na wejście równoległe i szeregowe oraz jest wyjście szeregowe. Zapewnia również wyjście odwrócone i nieodwrócone.

• 74HC164 jest szeregowo i równolegle, podobnie jak CD4015, ale seria 74HC jest więc szybsza i niższa.

• 74HC595 (a dokładniej SN74HC595J) i 74HC595-SMD (które mogą być wieloma różnymi mniejszymi odmianami) są tym samym składnikiem w różnych pakietach. Pierwszym z nich jest tradycyjny pakiet „DIP”, który jest prawdopodobnie tym, czego chcesz, jeśli pracujesz na desce do krojenia, desce lub perforowanych płytach prototypowych. Później jest pakiet do montażu powierzchniowego (prawdopodobnie SOIC), który jest mniejszy i łatwiejszy do lutowania na płytce drukowanej, ale może być trochę kłopotliwy przy prototypowaniu. Są to wyjścia szeregowe równoległe, ale mają także osobny zestaw rejestrów, do których można kopiować wprowadzane dane. Oznacza to, że równoległe wyjścia mogą być zmieniane jednocześnie, zamiast mieć w nich nieprawidłowe dane, gdy nowe dane są przenoszone.

Inne żetony, które możesz chcieć zobaczyć:

• Jak wspomniano w komentarzach @supercat , CD4094 jest przydatny, gdy trzeba kontrolować więcej niż 8 linii wyjściowych, ponieważ ułatwia to kaskadowanie wyjścia z jednego układu do drugiego. 74HC4094 jest chip z samego zachowania i układu pin ale przy użyciu napięć 74HC i szybsze.
• TLC6C5912 to 12-kanałowy szeregowy równoległy układ szeregowy, który został specjalnie zaprojektowany do sterowania diodami LED i może obsługiwać diody LED o napięciach i prądach znacznie większych niż którykolwiek z powyższych.
• TLC5911 to potwór z chipa, ale steruje 16 diodami LED i ma sterownik prądu stałego dla każdego z nich, który można indywidualnie kontrolować na jednym z 128 poziomów, tzn. Można go używać indywidualnie przyciemniając każdą diodę, przesuwając w 7 bitach informacje o jasności dla każdego z nich, a nie tylko 1 pojedynczy bit włączania / wyłączania. Przydatne w przypadku znaków wyświetlających obrazy / filmy.

Aby dodać do odpowiedzi schadjo:

Dwa najczęściej używane w Arduino (ale nie tylko) to 74HC165 i 74HC595 .

74HC165 można wykorzystać do podłączenia do 8 wejść (np. Przełączników) do zaledwie kilku GPIO.

74HC595 można wykorzystać do podłączenia do 8 wyjść (np. Diod LED) do zaledwie kilku GPIO.

Dla nowicjuszy głównym rozróżnieniem w rejestrach przesuwnych jest prawdopodobnie wejście równoległe / wyjście szeregowe (PISO) i wejście szeregowe / wyjście równoległe (SIPO).

Jak sugerują nazwy, PISO przyjmuje, powiedzmy, sygnał o szerokości 8 bitów i pozwala na indywidualne przesunięcie tych bitów, jeden po drugim, (szeregowo) z pojedynczymi impulsami zegara.

SIPO pozwala sekwencyjnie przesuwać każdy z bitów, a następnie pozwolić wszystkim, powiedzmy, 8 z tych bitów jednocześnie na 8 pinów wyjściowych, tj. Równolegle.

74HC595 (przelotowy lub SMD) ma ograniczenie 70mA na pinach Vcc i Gnd, dlatego należy wybrać rezystory ograniczające prąd, które pozwalają na 8-9 mA. (8 wyjść x 9mA = 72mA).

Aby wybrać rezystor: (5 V - Vf) /. 008 = rezystor, przy Vf napięcie przewodzenia diody LED (na przykład ~ 2,5 V dla typowej czerwonej diody LED, niektórych zieleni i żółci, a często nieco wyższe dla innych kolorów, takich jak niebieski , biały).

(5 V - 2,5 V) /. 008 A = 312,5 oma, więc 300 lub 330 Ω świetnie sobie poradzi. 270 byłoby również w porządku, dla 9,25 mA. 1K zmniejszyłby nieco jasność, ale nadal byłby wystarczająco jasny. 8mA może być dość jasne dzięki nowoczesnej diodzie LED o wysokiej wydajności.

Jeśli potrzebujesz więcej prądu, niż TPIC6B595 i TPIC6C595 są sterowane w taki sam sposób, jak 74HC595 - z zegarem, danymi i zatrzaskiem - ale mogą zatonąć 150ma i 100mA na pin wyjściowy (przesunięcie o 1, które włącza wyjście, idzie nisko aby pochłonąć prąd od 5 V przez diodę LED i jej rezystor. Vs Prąd źródłowy przez diodę LED / rezystor do Gnd).

Nie bój się zamawiać części przez Internet. Zarówno Digikey.com, jak i Mouser.com zawierają wszelkiego rodzaju części, a niedroga poczta USPS dostarczy je w ciągu 2-3 dni.

Jeśli chcesz uzupełnić zapasy, wydaj 20-30 USD i odbierz torbę części z taydaelectronics.com. Za to możesz dostać wiele rzeczy. Części pochodzą z Tajlandii, jak sądzę (przez Kolorado w USA z wht otrzymałem), zamów wybór części, które będą trwać całkiem sporo projektów.

Oprócz wszystkich innych dokładnych odpowiedzi mapa pinowa układu scalonego może z pewnością różnić się między różnymi układami scalonymi. Nie możesz po prostu podłączyć drutu do tych samych pinów, których używałbyś do innego Rejestru Shift i oczekiwać, że zadziała. Jeśli dopasujesz funkcjonalność pinów, istnieje znacznie większa szansa, choć funkcjonalność pinów może nie być taka sama na różnych układach.