อะไรคือความแตกต่างระหว่างไอซีลงทะเบียน shift?

ฉันกำลังเรียนรู้ Arduino และสิ่งหนึ่งที่ดึงดูดความสนใจของฉันคือการใช้ Shift Registers เพื่อขยายจำนวนของหมุดดิจิตอล

ฉันเห็นบทเรียนมากมายที่ใช้ 74HC595 Shift Register แต่ร้านค้าในพื้นที่ของฉันไม่ได้ขาย Shift Register ที่แน่นอน แต่ขายอื่น ๆ เช่น:

74HC166
CD4015
74HC165
74HC164
CD4014
74HC595 SMD

พวกเขาทั้งหมดดูเหมือนจะเป็นเรจิสเตอร์การเปลี่ยนแปลง 8 บิต

ฉันต้องการใช้พวกมันส่องไฟ LED บางดวงโดยใช้ Arduino ฉันคิดว่าพวกเขามีจุดประสงค์ที่เฉพาะเจาะจงมาก แต่โดยรวมฉันสามารถใช้สิ่งเหล่านี้ในโครงการของฉันได้หรือไม่?

อะไรคือความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง Registers Shift เหล่านี้?

วิธีที่ง่ายที่สุดในการตอบคำถามเช่นนี้คือการดูเอกสารข้อมูลของส่วนประกอบ:

• CD4015เป็นส่วนหนึ่งของชิปรุ่นเก่ากว่า 4000 ซีรี่ส์ ย้อนกลับไปเมื่อพวกเขาได้รับการแนะนำพวกเขาเป็น CMOS ในขณะที่ 7400 ชิปเป็น TTL แม้ว่าปัจจุบันชิปประเภท 74HC ก็เป็น CMOS พวกเขายังคงเห็นการใช้งานบางอย่างเพราะทำงานกับช่วงแรงดันไฟฟ้าที่กว้างกว่าชิป 74HC (สูงสุด 15V เทียบกับสูงสุด 7V สำหรับ 74HC หรือ 5.5V สำหรับ 74LS) พวกเขายังค่อนข้างช้า (3MHz สูงสุดที่ 5V เมื่อเทียบกับ 25MHz สำหรับ 74HC595)

• CD4014มีข้อกำหนดคล้ายกับ 4015 แต่แทนที่จะมีพินที่ให้คุณรับค่าทั้งหมดที่ถูกเลื่อนออกไปพร้อมกันมันช่วยให้คุณใส่ค่าหลายค่าในครั้งเดียวแล้วเลื่อนออกทีละค่า ดังนั้น CD4015 จึงเป็นเหมือนตัวแปลงอนุกรมเป็นขนาน แต่อันนี้ขนานกับตัวแปลงอนุกรม

• 74HC166นั้นอนุกรมออกเอาท์พุทแบบขนานเช่น CD4014 แต่อยู่ในช่วง 74HC ดังนั้นจึงมีช่วงแรงดันไฟฟ้าที่เล็กลงและการตอบสนองเร็วกว่าของช่วงนั้น

• 74HC165อนุญาตได้ทั้งแบบขนานและอนุกรมและเป็นอนุกรม นอกจากนี้ยังมีเอาต์พุตทั้งแบบกลับด้านและกลับด้าน

• 74HC164เป็นอนุกรมในและขนานออกเช่น CD4015 แต่เป็นซีรี่ส์ 74HC ที่เร็วขึ้นและแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า

• 74HC595 (หรือมากกว่านั้นอย่างแน่นอน SN74HC595J) และ 74HC595-SMD (ซึ่งอาจเป็นรูปแบบย่อยที่แตกต่างกันจำนวนมาก) เป็นส่วนประกอบเดียวกันในแพ็คเกจที่แตกต่างกัน สิ่งแรกคือแพ็คเกจ "จุ่ม" แบบดั้งเดิมซึ่งมีความเป็นไปได้ที่คุณต้องการหากคุณกำลังทำงานบน breadboard, stripboard หรือบอร์ดต้นแบบที่มีรูพรุน ต่อมาคือแพ็คเกจติดตั้งบนพื้นผิว (อาจเป็น SOIC) ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าและง่ายต่อการบัดกรีไปยัง PCB แต่อาจเป็นความเจ็บปวดเล็กน้อยสำหรับการสร้างต้นแบบ สิ่งเหล่านี้เป็นอนุกรมแบบขนานออก แต่พวกเขายังมีชุดรีจิสเตอร์แยกต่างหากซึ่งข้อมูลที่กำลังป้อนเข้าสามารถคัดลอกไปได้ ซึ่งหมายความว่าเอาต์พุตแบบขนานของคุณสามารถทำการเปลี่ยนแปลงพร้อมกันได้แทนที่จะมีข้อมูลที่ไม่ถูกต้องในขณะที่ข้อมูลใหม่กำลังถูกย้ายเข้า

ชิปอื่น ๆ ที่คุณอาจต้องการดู:

• ตามที่ระบุไว้โดย @supercat ในความคิดเห็นCD4094มีประโยชน์เมื่อคุณต้องการควบคุมเอาต์พุตมากกว่า 8 บรรทัดเนื่องจากทำให้การเรียงซ้อนเอาต์พุตจากชิปหนึ่งไปยังชิปถัดไปง่ายขึ้น 74HC4094เป็นชิปที่มีพฤติกรรมเดียวกันและรูปแบบขา แต่ใช้แรงดันไฟฟ้า 74HC และความเร็วได้เร็วขึ้น
• TLC6C5912เป็นอนุกรม 12 ช่องในชิพขนานที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการขับขี่ LED และสามารถจัดการไฟ LED ที่มีแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้ามีขนาดใหญ่กว่าที่กล่าวมาข้างต้น
• TLC5911เป็นสัตว์ประหลาดของชิป แต่มันควบคุม LED 16 ดวงและมีตัวขับกระแสคงที่สำหรับแต่ละตัวซึ่งสามารถควบคุมได้ทีละหนึ่งระดับจาก 128 ระดับนั่นคือคุณสามารถใช้มันแยกแต่ละ LED โดยการเปลี่ยนเป็น 7 บิต ข้อมูลความสว่างสำหรับแต่ละรายการมากกว่า 1 บิตเปิด / ปิดบิต มีประโยชน์สำหรับสัญญาณที่แสดงภาพ / วิดีโอ

วิธีเพิ่มคำตอบของ schadjo:

ทั้งสองใช้กันมากที่สุดสำหรับ Arduino ( แต่ไม่เท่านั้น) มี74HC165และ74HC595

74HC165 สามารถใช้เชื่อมต่อได้มากถึง 8 อินพุต (เช่นสวิตช์) ไปยัง GPIO เพียงไม่กี่ตัว

74HC595 สามารถใช้เชื่อมต่อได้สูงสุด 8 เอาต์พุต (เช่น LED) กับ GPIO เพียงไม่กี่ตัว

สำหรับผู้มาใหม่ความแตกต่างที่สำคัญในการลงทะเบียนกะอาจเป็นแบบขนานใน / อนุกรมออก (PISO) และอนุกรมใน / ขนานออก (SIPO)

ตามที่ชื่อแนะนำ PISO จะรับสัญญาณ 8-bit-wide และช่วยให้คุณสามารถเลื่อนบิตเหล่านั้นทีละหนึ่ง (ในซีรีส์) ด้วยพัลส์นาฬิกาเดี่ยว

SIPO ช่วยให้คุณสามารถเลื่อนแต่ละบิตตามลำดับจากนั้นให้ทุกคนบอกว่า 8 บิตเหล่านั้นมีอยู่ใน 8 ขาเอาต์พุตพร้อมกันกล่าวคือขนาน

74HC595 (thruhole หรือ SMD) มีขีด จำกัด 70mA สำหรับ Vcc และ Gnd pin ดังนั้นคุณควรเลือกตัวต้านทาน จำกัด ปัจจุบันที่อนุญาต 8-9 mA (8 เอาต์พุต x 9mA = 72mA)

ในการเลือกตัวต้านทาน: (5V - Vf) /. 008 = ตัวต้านทานโดย Vf แรงดันไปข้างหน้าของ LED (เช่น ~ 2.5V สำหรับ LED สีแดงทั่วไป, บางสีเขียวและสีเหลืองและมักจะค่อนข้างสูงสำหรับสีอื่นเช่นสีน้ำเงิน ขาว)

(5V - 2.5V) /. 008A = 312.5 โอห์มดังนั้น 300 หรือ 330 โอห์มจะทำได้ดีมาก 270 ก็คงจะโอเคสำหรับ 9.25mA 1K อาจลดความสว่างลงได้บ้าง แต่ก็ยังคงความสว่างอยู่มาก 8mA นั้นค่อนข้างสว่างด้วย LED ประสิทธิภาพสูงที่ทันสมัย

หากคุณต้องการกระแสมากกว่า TPIC6B595 และ TPIC6C595 จะถูกควบคุมแบบเดียวกับ 74HC595 - ด้วยนาฬิกาข้อมูลและสลัก - แต่สามารถจม 150mA และ 100mA ต่อขาออก (เลื่อนใน 1 ที่เปิดเอาต์พุตจะต่ำ เพื่อลดกระแสไฟจาก 5V ถึง LED และตัวต้านทาน Vs Sourcing ปัจจุบันผ่าน LED / ตัวต้านทานเป็น Gnd)

อย่ากลัวที่จะสั่งซื้อชิ้นส่วนออนไลน์ Digikey.com และ Mouser.com นำเสนอชิ้นส่วนทุกชนิดและ USPS mail ราคาไม่แพงจะส่งถึงคุณภายใน 2-3 วัน

หากคุณต้องการตุนจ่ายใช้จ่าย $ 20-30 และรับส่วนหนึ่งจาก taydaelectronics.com คุณสามารถได้รับสิ่งต่าง ๆ มากมายสำหรับสิ่งนั้นมาก ชิ้นส่วนมาจากประเทศไทยฉันคิดว่า (ผ่านโคโลราโดในสหรัฐอเมริกาจากที่ฉันได้รับ) สั่งซื้อชิ้นส่วนที่เลือกซึ่งจะใช้เวลาไม่กี่โครงการ

นอกจากคำตอบที่ดีอื่น ๆ แล้วแผนที่พินของ IC สามารถแตกต่างกันอย่างแน่นอนระหว่าง IC ที่แตกต่างกัน คุณไม่สามารถเสียบสายเข้ากับพินเดียวกับที่คุณจะใช้สำหรับ Shift Register อื่นและคาดว่ามันจะทำงานได้ หากคุณจับคู่การทำงานของพินมีโอกาสที่ดีกว่ามากแม้ว่าการทำงานของพินอาจไม่เหมือนกันในชิปที่แตกต่างกัน