74HC595- ის საბოლოო სახელმძღვანელო: ეფექტური 8-ბიტიანი ცვლის რეგისტრაციის ჩიპი
2024-04-19 4040

ცვლის რეესტრი არის მოწყობილობა, რომელიც იყენებს თანმიმდევრული ლოგიკას ორობითი მონაცემების შესანახად და გადასატანად.ეს არის ორმხრივი წრე, რომელიც მოძრაობს მონაცემების თითოეულ ბიტს შეყვანისგან გამოსავალზე ყველა საათის პულსიზე.ამჟამად არსებობს მრავალფეროვანი ცვლის რეგისტრაციის მოდელები, რომელთა შორის 74HC595 არის ასეთი სერიული პარალელური გამომავალი ცვლის რეგისტრაცია.მისი ფუნქციაა სერიული სიგნალების პარალელურ სიგნალებად გადაქცევა და ჩვეულებრივ გამოიყენება მძღოლის ჩიპებში სხვადასხვა ციფრული მილაკებისა და წერტილოვანი მატრიქსის ეკრანებისთვის.ეს სტატია შემოიღებს თავის კონკრეტულ ინფორმაციას ქინძისთავებისა და პროგრამების თვალსაზრისით.

74HC595 არის 8-ბიტიანი სერიული შეყვანა, პარალელური გამომავალი ცვლის რეგისტრაცია, ხოლო მისი პარალელური გამომავალი არის სამსაფეხურიანი გამომავალი.SCK– ის მზარდი ზღვარზე (სერიული საათი), სერიული მონაცემები შედის შიდა 8-ბიტიანი ცვლის რეესტრში SDL (სერიული მონაცემების შეყვანის) მეშვეობით და გამომავალი Q7– დან (ყველაზე მაღალი სერიული მონაცემების გამომუშავება) ტერმინალიდან.პარალელური გამომავალი ხდება LCK– ის ამომავალი ზღვარზე (Latch Control).ამ დროისთვის, 8-ბიტიანი ცვლის რეესტრში მოცემული მონაცემები 8-ბიტიანი პარალელური გამომავალი რეესტრშია ჩასმული.როდესაც OE (გამომავალი ჩართვა) საკონტროლო სიგნალი დაბალია (ჩართეთ მდგომარეობა), პარალელური გამომავალი ტერმინალის გამომავალი მნიშვნელობა ტოლია პარალელური გამომავალი რეესტრში შენახულ მნიშვნელობასთან.

- SN74HC595MPWREP

74HC595- ს აქვს სულ 16 ქინძისთავები.სპეციფიკური PIN დიაგრამა და მისი ფუნქციები შემდეგია.

Ser pin არის სერიული მონაცემების შეყვანის პინი 74HC595.მონაცემები შეიძლება შეიტანოთ ჩიპში bit bit ამ ქინძისთავით.მუშაობისას, ჩვენ პირველ რიგში შევიტანეთ სერიული მონაცემები ამ PIN- ში, შემდეგ კი შეყვანის მონაცემები ცვლის რეგისტრაციაში გადავიტანეთ bit ოდნავ საათის საშუალებით, მონაცემების პარალელური გადაცემის მისაღწევად.

RCLK PIN არის 74HC595- ის რეგისტრაციის საათის შეყვანის პინი.როდესაც შეყვანის ყველა მონაცემი გადადის ცვლის რეესტრში, ჩვენ ვაწარმოებთ RCLK PIN- ის დონის შეცვლას, რომ მონაცემები ცვლის რეესტრში ერთდროულად გადავიტანოთ გამომავალი რეესტრში.ამ PIN– ის ფუნქციაა მონაცემთა შენახვის ოპერაციის კონტროლი.

SRCLK PIN არის Shift Register საათის შეყვანის PIN 74HC595.ცვლის ოპერაციის დროს, ჩვენ გადავიტანთ შეყვანის მონაცემებს ცვლის რეესტრში, SRCLK PIN– ის დონის შეცვლის კონტროლით.ამ PIN– ის ფუნქციაა ცვლის ოპერაციის საათის სიგნალის კონტროლი.

OE PIN არის გამომავალი ჩართვა 74HC595 შეყვანის პინით.ამ PIN– ის დონის გაკონტროლებით, ჩვენ შეგვიძლია ჩართოთ ან გამორთოთ გამომავალი პინი.როდესაც OE PIN მაღალია, გამომავალი პინი გამორთულია და შეყვანის მონაცემები არ გადადის.როდესაც OE PIN დაბალია, გამომავალი პინი გაივლის შეყვანის მონაცემებს.

DS PIN არის ორმხრივი სერიული მონაცემების შეყვანის პინი 74HC595.PIN 1 (Ser) - სგან განსხვავებით, DS PIN– ს კონტროლი შესაძლებელია გარე წრის საშუალებით, ორმხრივი კომუნიკაციის განსახორციელებლად.ეს PIN იცვლება სერიული შეყვანის რეჟიმში და პარალელური გამომავალი რეჟიმში.

ST_CP PIN არის გამომავალი საცავის ფლიპ-ფლოპის საათის შეყვანის ქინძისთავი 74HC595.როდესაც გამომავალი მაღაზიის Flip-Flop საათის სიგნალი იცვლება, გამომავალი მეხსიერების მონაცემები ინახება გამომავალი პინში, მიმდინარე შეყვანის საფუძველზე.ამ PIN– ის ფუნქციაა მონაცემთა შენახვის ოპერაციის კონტროლი.

SH_CP PIN არის Shift Register საათის შეყვანის PIN 74HC595.როდესაც ცვლის რეგისტრაციის საათის სიგნალის ცვლილებებია, შეყვანის მონაცემები ცვლის რეგისტრაციაში გადადის ბიტი.ამ PIN– ის ფუნქციაა ცვლის ოპერაციის საათის სიგნალის კონტროლი.

Q7 'Pin არის მე -8 ბიტიანი (უმაღლესი ბიტიანი) გამომავალი პინი 74HC595, რომელიც გამოიყენება მე -8 ბიტიანი მონაცემების შესასრულებლად ცვლის რეესტრში.ამ PIN– ის დონის მდგომარეობა განისაზღვრება შეყვანის მონაცემებით და ცვლის რეესტრში მოცემული მონაცემებით.

Q0 - დან Q7– ის ქინძისთავები არის 74HC595– ის 8 გამომავალი ქინძისთავები (Q0– დან Q7– მდე), რომლებიც გამოიყენება მონაცემების ყველაზე დაბალი ბიტიდან ყველაზე მაღალ ბიტამდე ცვლის რეესტრში.თითოეული პინი შეესაბამება მონაცემთა ცოტა გამომუშავებას.ამ ქინძისთავების საშუალებით, ცვლის რეესტრში მოცემული მონაცემები შეიძლება პარალელურად გამოიწვიოს გარე წრეზე.

74HC595 ხშირად გამოიყენება შემდეგ ადგილებში.

74HC595- ის პარალელური გამომავალი მახასიათებლები მას ერთდროულად ახდენს მრავალჯერადი რელეების მართვას, ხოლო თითოეულ რელეს შეუძლია გააკონტროლოს ერთი ან მეტი ელექტრო მოწყობილობა.ამრიგად, რაციონალური მიკროსქემის დიზაინისა და პროგრამირების საშუალებით, ჩვენ შეგვიძლია ავაშენოთ მოქნილი და ძლიერი ელექტრული კონტროლის სისტემა.

მიკროკონტროლერის გამომავალი ქინძისთავების დამაკავშირებელი 74HC595 სერიული შეყვანის ქინძისთავებთან, ჩვენ შეგვიძლია გავაცნობიეროთ გამომავალი პორტის გაფართოების ფუნქცია, რითაც უზრუნველყოფს უფრო კონტროლირებადი გამომავალი ქინძისთავები.ამ გზით, ჩვენ შეგვიძლია ვისარგებლოთ 74HC595- ის პარალელური გამომავალი მახასიათებლით, რომ გავაფართოვოთ მიკროკონტროლერის შეზღუდული გამომავალი პორტები უფრო საკონტროლო წერტილებზე, გააცნობიერონ მრავალი მოწყობილობის ან კომპონენტის ზუსტი კონტროლი.

LCD დისპლეის კონტროლის სცენარში, 74HC595- ს შეუძლია გამოიყენოს თავისი სერიული შეყვანა და პარალელური გამომავალი მახასიათებლები მიკროკონტროლერისგან გაგზავნილი დისპლეის მონაცემების გადასატანად მის შიდა რეესტრებში სათითაოდ.შემდგომში, იგი გამოაქვეყნებს ამ მონაცემებს LCD– ის მძღოლის წრეზე პარალელურად, Latch– ის ოპერაციის საშუალებით.ამ გზით, ჩვენ შეგვიძლია დინამიურად განვაახლოთ შინაარსი LCD ეკრანზე, იქნება ეს ტექსტი, სურათები ან ვიდეო, გლუვი ფორმით.

როდესაც ჩვენ დავაკავშირებთ Beat Control Algorithm- ს 74HC595 ცვლის რეესტრს, ჩვენ შეგვიძლია ჭკვიანურად შევქმნათ LED მსუბუქი ეფექტი, რომელიც სრულყოფილად სინქრონიზებულია მუსიკის ცემასთან.Beat Control ალგორითმი, როგორც ბირთვი, პასუხისმგებელია მუსიკის რიტმული ცვლილებების ზუსტად აღებასა და შესაბამისი საკონტროლო სიგნალების წარმოქმნაზე.ეს სიგნალები არ არის მხოლოდ მარტივი გადართვის ბრძანებები, მათ შეუძლიათ შეიცავდეს მოციმციმე LED- ების სიხშირე, სიკაშკაშე და ფერის შეცვლა.74HC595 შეუძლია მოხერხებულად გააკონტროლოს მრავალჯერადი LED- ების ჩართვა/გამორთვა მისი სერიული შეყვანის და პარალელური გამომავალი მახასიათებლების გამოყენებით.

თითოეული LED დისპლეის სეგმენტის შერჩევის ხაზი უკავშირდება 74HC595 პარალელურ გამომავალს, ისე, რომ თითოეული ბიტის დამოუკიდებლად ნაჩვენები იყოს (იხ. ფიგურა ქვემოთ).ამავდროულად, მას შემდეგ, რაც თითოეული ბიტის ჩვენება კონტროლდება დამოუკიდებელი 74HC595 პარალელური გამომავალი პორტის საშუალებით, მისი სეგმენტის შერჩევის კოდი კონტროლდება, ასე რომ, ნაჩვენები სიმბოლოები შეიძლება განსხვავებული იყოს.ამასთან, N-bit LED დისპლეის მოთხოვნებისთვის, ჩვენ გვჭირდება N 74HC595 ჩიპები და N+3 I/O ხაზები.ეს უფრო მეტ რესურსს იძენს და ღირებულება შედარებით მაღალია.ამგვარი დიზაინი აშკარად არ არის სასარგებლო მრავალნიშნა LED დისპლეისთვის, რადგან ეს ზრდის სისტემის სირთულესა და ღირებულების ტვირთს.

მრავალწლიანი LED დისპლეის პროგრამებში, მიკროსქემის გამარტივების, ხარჯების შემცირებისა და სისტემის რესურსების დაზოგვის მიზნით, ჩვენ შეგვიძლია დავაკავშიროთ ყველა N-bit სეგმენტის კოდის შერჩევა პარალელურად და გავაკონტროლოთ ისინი 74HC595 (იხ. ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში).ვინაიდან ყველა LED- ის სეგმენტის შერჩევის კოდები ერთნაირად აკონტროლებს ამ 74HC595 პარალელური გამომავალი პორტით, ნებისმიერ დროს, N-bit LED- ები აჩვენებენ იგივე სიმბოლოებს.თუ გვინდა, რომ თითოეულმა LED- მა სხვადასხვა სიმბოლოების ჩვენება, უნდა გამოვიყენოთ სკანირების მეთოდი.ეს ნიშნავს, რომ ნებისმიერ დროს, ჩვენ მხოლოდ ერთ -ერთი LED გვაქვს, რომელიც აჩვენებს სიმბოლოებს.გარკვეულ მომენტში, 74HC595 პარალელური გამომავალი პორტი გამოაქვეყნებს შესაბამისი ხასიათის სეგმენტის შერჩევის კოდს.ამავდროულად, Bit Selection Control I/O პორტი გაუგზავნის Strobe- ის დონეს ეკრანზე, რათა უზრუნველყოს შესაბამისი პერსონაჟი სწორად ნაჩვენები.ეს პროცესი ჩატარდება თავის მხრივ, ისე, რომ თითოეული LED აჩვენებს იმ პერსონაჟს, რომელიც მან უნდა აჩვენოს ერთდროულად.აღსანიშნავია, რომ მას შემდეგ, რაც 74HC595- ს აქვს latch ფუნქცია და მას სჭირდება გარკვეული დრო სერიული შეყვანის სეგმენტის კოდის შესარჩევად, ფაქტობრივად, ჩვენ არ გვჭირდება დამატებითი შეფერხება ვიზუალური გამძლეობის ეფექტის შესაქმნელად.

74HC595 ჩიპი არის 74 სერიის წევრი.მას აქვს სწრაფი სიჩქარის, დაბალი ენერგიის მოხმარების და მარტივი ოპერაციის მახასიათებლები.იგი მარტივად შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც მიკროკონტროლერის ინტერფეისი LED- ების მართვისთვის.

შვიდი სეგმენტიანი გამოსხივების დიოდური დისპლეი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც LED დისპლეები, ფართოდ იქნა გამოყენებული სხვადასხვა ტიპის ინსტრუმენტებში, მათი დაბალი ფასის, დაბალი ენერგიის მოხმარების და საიმედო შესრულების გამო.მიმდინარე ბაზარზე მრავალი სახის სპეციალური LED მძღოლები არსებობს.მიუხედავად იმისა, რომ მათი უმეტესობა მდიდარია ფუნქციებით, მათი ფასები შესაბამისად მაღალია.ამრიგად, ამ დისკების დაბალი ფასის და მარტივი სისტემების გამოყენება არამარტო ხარჯავს რესურსებს, არამედ ზრდის პროდუქტის ღირებულებას.74HC595- ის გამოყენებას LED- ების მართვისთვის ბევრი უპირატესობა აქვს.პირველი, მისი მართვის სიჩქარე სწრაფია და მისი ენერგიის მოხმარება შედარებით დაბალია.მეორეც, 74HC595- ს შეუძლია მოქნილად მართოს LED- ების სხვადასხვა რაოდენობა, იქნება ეს ჩვეულებრივი კათოდური LED დისპლეი ან ჩვეულებრივი ანოდის LED დისპლეი, მას შეუძლია მარტივად გაუმკლავდეს მას.გარდა ამისა, პროგრამული უზრუნველყოფის კონტროლის საშუალებით, ჩვენ შეგვიძლია მარტივად მოვაწყოთ LED- ის სიკაშკაშის სიკაშკაშე და საჭიროების შემთხვევაშიც კი გამორთოთ დისპლეი (მონაცემები კვლავ შენარჩუნებულია), შემდგომში შეამცირებს ენერგიის მოხმარებას და იღვიძებს ეკრანზე ნებისმიერ დროს საჭიროების შემთხვევაში.74HC595- ის გამოყენებით შექმნილ წრეში არა მხოლოდ მარტივი პროგრამული უზრუნველყოფის და ტექნიკის დიზაინი, დაბალი ენერგიის მოხმარება, ძლიერი მართვის შესაძლებლობები, არამედ იკავებს ნაკლებად I/O ხაზებს.აქედან გამომდინარე, იგი გახდა დაბალი და მოქნილი დიზაინის გადაწყვეტა, განსაკუთრებით შესაფერისი სცენარებისთვის, რომლებსაც აქვთ მკაცრი მოთხოვნები ხარჯებისა და რესურსების შესახებ.

ქვემოთ მოყვანილი სურათი არის დისპლეის პანელის წრე, რომელიც შექმნილია AT89C2051 და 74HC595 ინტერფეისის გამოყენებით.

P115, p116 და p117 P1 პორტის გამოყენებას იყენებენ LED დისპლეის გასაკონტროლებლად.ისინი უკავშირდება SLCK, SCLK და SDA ქინძისთავებს.ძაბვის მნიშვნელობის გამოსახატად გამოიყენება სამი ციფრული მილაკი.ძაბვის მნიშვნელობის სანახავად სამი ციფრული მილაკი დამონტაჟებულია მიკროსქემის დაფაზე.მათ შორის, LED3 მდებარეობს მარცხენა მარცხენა მხარეს, ხოლო LED1 მდებარეობს უკიდურეს მარჯვნივ.მონაცემების გაგზავნისას, ჩვენ პირველ რიგში გამოგიგზავნით LED3- ის ჩვენების კოდს და საბოლოოდ გამოგიგზავნით LED1- ის ჩვენების კოდს.LED- ის სიკაშკაშე კონტროლდება PR1– დან PR3– მდე წინააღმდეგობის რეგულირებით.ეს დიზაინი არა მხოლოდ უზრუნველყოფს მონაცემთა ჩვენების მოწესრიგებას, არამედ საშუალებას აძლევს სიკაშკაშის მოქნილ კორექტირებას.

ბუფერების ან მძღოლების დამატება 74HC595, მაგალითად, 74LS244 (ცალმხრივი) ან 74LS245 (ორმხრივი) და სხვა ავტობუსის მძღოლების ჩიპსების დამატებით, შეუძლია გააძლიეროს სიგნალის მართვის უნარი და გააუმჯობესოს სიგნალის სტაბილურობა.

გთხოვთ, დარწმუნდეთ, რომ ელექტრომომარაგების ძაბვა 74HC595 არის მითითებულ დიაპაზონში და მისი ენერგია საკმარისად ძლიერია საჭირო დატვირთვის მართვის მოთხოვნილების დასაკმაყოფილებლად.თუ ელექტროენერგიის მიწოდების ძაბვა არასაკმარისია, ამან შეიძლება გამოიწვიოს გამომავალი სიგნალის ამპლიტუდა ჩამოაგდეს, რაც თავის მხრივ გავლენას ახდენს მის მართვის უნარზე და ამით ვერ ახერხებს დატვირთვის ეფექტურად მართვას.

თუ 74HC595- ის გამომავალი არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ უშუალოდ გაატაროთ სასურველი დატვირთვა, ჩვენ შეგვიძლია დავამატოთ გარე დრაივერის წრე, მაგალითად, ტრანზისტორების, საველე ეფექტის მილების (FETS) ან სპეციალური დრაივერის ჩიპების გამოყენება, რათა გააძლიეროს გამომავალი სიგნალი 74HC595.

PCB გაყვანილობისას, ჩვენ უნდა შევეცადოთ მინიმუმამდე დაიყვანოს გაყვანილობის წინააღმდეგობა და ინდუქცია, სიგნალის გადაცემის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად.გარდა ამისა, გთხოვთ, თავიდან აიცილოთ გაყვანილობაზე ზედმეტი ჩარევა და ხმაური, რათა არ იმოქმედოს 74HC595 გამომავალი სიგნალის ხარისხზე.

ჩვენ უნდა შევარჩიოთ დატვირთვის შესაბამისი წინააღმდეგობა დატვირთვის მოწყობილობის მახასიათებლების მიხედვით.თუ დატვირთვის წინააღმდეგობა ძალიან მცირეა, ეს გამოიწვევს გადაჭარბებულ დინებას და შეიძლება დააზიანოს 74HC595 ჩიპი.ამის საპირისპიროდ, თუ დატვირთვის რეზისტორი ძალიან დიდია, მას არ შეუძლია მიიღოს საკმარისი გამომავალი სიგნალის ამპლიტუდა.

თუ მეტი მოწყობილობის ამოძრავებაა საჭირო და ამ მოწყობილობების მართვის მოთხოვნები მსგავსია, ჩვენ შეგვიძლია განვიხილოთ მრავალჯერადი 74HC595- ის შედეგების პარალელურად, საერთო მართვის შესაძლებლობების გასაუმჯობესებლად.ამასთან, პარალელურად, დარწმუნდით, რომ ამ მოწყობილობების მართვის მოთხოვნები თავსებადია, ხოლო პარალელირების შემდეგ მთლიანი დენი არ უნდა აღემატებოდეს 74HC595 მაქსიმალური გამომავალი დენის ზღვარს, ასე რომ არ გამოიწვიოს ჩიპის დაზიანება ან გავლენა მოახდინოს მამოძრავებელ ეფექტზე.

74HC595 არის ცვლის რეესტრი, რომელიც მუშაობს სერიალზე პარალელურად გამოსვლის ოქმში.იგი იღებს მონაცემებს სერიულად მიკროკონტროლერისგან და შემდეგ ამ მონაცემებს აგზავნის პარალელური ქინძისთავებით.

74HC595 არის მაღალი სიჩქარის CMOS მოწყობილობა.რვა ბიტიანი ცვლის რეგისტრაციის მონაცემები სერიული შეყვანის (DS) მონაცემები ცვლის რეგისტრაციის საათის (SHCP) თითოეულ დადებით გადასვლასთან დაკავშირებით.დაბალზე დასამტკიცებლად, გადატვირთვის ფუნქცია ადგენს ცვლის რეგისტრაციის მნიშვნელობას ნულამდე და არის ყველა საათის დაუცველი.

74HC595- ის მონაცემთა ფურცელში ნათქვამია, რომ თითოეულ გამომავალს შეუძლია მინიმუმ 35MA მიაწოდოს, რადგან ეს არის მაქსიმალური გამომავალი დენის დაშვებული.ეს აშკარად მეტია, ვიდრე დაშვებული 25 მ.არსებობს კიდევ ერთი ზღვარი: 74HC595 ჯამში არ უნდა უზრუნველყოს 70 -ზე მეტი.

74HC595 არის ცვლის რეესტრი და Max7219 არის მულტიპლექსური დისპლეის დრაივერი.ამიტომ ორივე ერთსა და იმავე საქმეს არ აკეთებს.Max7219 იქნება (ბევრად) უფრო ადვილი გამოყენება Picaxe– სთან, თუ აჩვენებს ეკრანებს, რადგან მათი მულტიპლექსის ამოცანა შესრულებულია MAX7219 და არა PICAXE– ს მიერ, მაგრამ ეს უფრო ძვირია.