Was ist ein 74HC595 Schieberegister?
74HC595 ist ein Acht-Bit Schieberegister. Es hat die Fähigkeit, die Daten mit 8 Bit zu speichern und zu verschieben. Zuerst werden die Daten seriell auf das Register geschrieben und dann gehen sie in das Speicherregister. Alle Ausgangsleitungen werden von diesem Register gesteuert.
Das Register 74HC595 ist ein sehr schnelles Bauelement, das auf einem CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) basiert. Das 8-Bit-Datenregister empfängt die Daten vom Eingangs-DS. Diese Daten werden dann vom Eingangsschieberegister zum Ausgangsschieberegister übertragen. Der 74HC595 hat ein sehr breites Anwendungsspektrum im alltäglichen Leben. Er kann als Seriell-zu-Parallel-Datenwandler verwendet werden, kann die Daten empfangen und für lange Zeit aufbewahren usw. Darüber hinaus kann er in Haushaltsgeräten, für das Industrie-Management oder in Computer-Peripherie verwendet werden.
74HC595 Pinbelegung
74HC595 hat insgesamt 16 Anschlüsse, von denen sich acht auf der linken Seite und die restlichen auf der rechten Seite des Bauteils befinden.
- Jedem Pin ist eine andere Funktion zugeordnet.
- Einige der Pins fungieren als Eingang zu diesem Gerät, empfangen Daten seriell und übertragen sie an die Ausgangspins, um die empfangenen Daten zu kontrollieren.
Das Pin-Diagramm für den 74HC595 ist in der Abbildung unten dargestellt:
74HC595 Pin-Konfiguration
Jeder Anschluss des 74HC595 ist für eine bestimmte Funktion des ICs verantwortlich. Alle zugehörigen Funktionen zu jedem Anschluss-Pin werden in der unten stehenden Tabelle beschrieben.
| Pin-Nr. | Anschluss Name | Funktion |
|---|---|---|
| 1 | Q1 | Ausgabe paralleler Daten 1 |
| 2 | Q2 | Ausgabe paralleler Daten 2 |
| 3 | Q3 | Ausgabe paralleler Daten 3 |
| 4 | Q4 | Ausgabe paralleler Daten 4 |
| 5 | Q5 | Ausgabe paralleler Daten 5 |
| 6 | Q6 | Ausgabe paralleler Daten 6 |
| 7 | Q7 | Ausgabe paralleler Daten 7 |
| 8 | GND | Masse (0V) |
| 9 | Q7S | Ausgabe serieller Daten |
| 10 | MR | Master Reset Input |
| 11 | SHCP | Schieberegister-Takt-Ausgabe |
| 12 | STCP | Speicherregister-Takt-Ausgabe |
| 13 | OE | Output Enable Input |
| 14 | DS | Eingabe Serieller Daten |
| 15 | Q0 | Ausgabe paralleler Daten 0 |
| 16 | VCC | Spannungsversorgung |
Funktionsschema des 74HC595
Das Funktionsschema des Schieberegisters 74HC595 ist in der Abbildung unten dargestellt.
- Aus der obigen Abbildung ist ersichtlich, dass SHCP, Master-Reset (MR) und der Eingang DS mit einem 8-stufigen Schieberegister verbunden sind.
- Pin Nummer 12, d.h. STCP ist mit dem 8-Bit-Speicherregister verbunden.
- Die Ausgangsfreigabe (OE) ist mit 3 Zustandsausgängen verbunden.
74HC595 Funktionsbeschreibung
In diesem Abschnitt des Tutorials Einführung in 74HC595 erfährst Du mehr über die Funktionen der einzelnen Zeilen des 8-Bit-Schieberegisters 74HC595.
Die vollständige Beschreibung der Funktionen von 74HC595 ist in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
| Input | Output | Steuerung | Beschreibung | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DS | Q7S | Qn | SHCP | STCP | OE | MR | |
| — | L | NC | X | X | L | L | MR ist low und löscht damit das Schieberegister. |
| — | L | L | X | L | L | Das leere Schieberegister wird zum Speicher verschoben. | |
| — | L | Z | X | X | H | L | Q-Ausgänge sind im Z-Zustand und das Schieberegister ist noch gelöscht. |
| — | Q6S | NC | X | L | H | Der Inhalt von Q6 wird in Richtung Q7 verschoben und erscheint am Pin Q7. | |
| — | NC | QnS | X | L | H | Das Schieberegister hat die Daten in das Speicherregister kopiert und diese liegen an den Q-Ausgängen an. | |
| — | Q6S | QnS | L | H | Nach dem Kopieren der Daten werden diese vom Schieberegister in das Ausgaberegister verschoben. | ||
74HC595 Zeitdiagramm
Der Pfeil in Aufwärtsrichtung zeigt die steigende Flanke jeder empfangenen oder angelegten Welle an.
Die Form der angelegten und empfangenen Signale und ihre Beziehung zueinander ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
74HC595 Logik-Diagramm
Das Logikdiagramm für das 8-Bit-Schieberegister 74HC595 ist in der Abbildung unten dargestellt.
Wie man sieht, gibt es 8 verschiedene Stufen von 0 bis 7, und im Logikdiagramm von 74HC595 sind Verriegelungen vorhanden. Ausgangsfreigabe (OE) und Master-Reset (MR) sind mit Verriegelungen mit einem umgekehrten Vorzeichen verbunden, die normalerweise als „Bubble“ bezeichnet werden.
74HC595 Leistung – Strom & Spannungswerte
Die Strom-, Leistungs- und Spannungswerte mit ihren Werten und internationalen Systemeinheiten sind in der untenstehenden Tabelle aufgeführt.
Die Werte der Betriebs- und Lagertemperatur sind ebenfalls dargestellt.
| Eigenschaft | Wert | Einheit |
|---|---|---|
| Versorgungsspannung (Vcc) | 7 | V |
| Eingangsspannung (Vi) | 7 | V |
| Ausgangsspannung () | 0,5 | V |
| Eingangsstrom (IIK) | -20 | mA |
| Ausgangsstrom (VOK) | -20 | mA |
| Ausgangsstrom (IO) | -+25 | mA |
| Betriebstemperatur (TJ) | -44 bis 150 | °C |
| Lagertemperatur (TSTG) | -65 bis 150 | °C |
| Verlustleistung (PD) | 500 | mW |
74HC595 Equivalent & Alternative
Für das Schieberegister 74HC595 stehen folgende Alternativen als Ersatz zur Verfügung:
| Name | Typ |
|---|---|
| 4035 | 4-Bit-Parallel-Ein-Parallel-Aus-Schieberegister |
| 74LS379 | Vierfach-Parallel-Schieberegister |
| 4014 | Statisches 4-Bit-Schieberegister |
| 74LS166 | 8-Bit-Schieberegister |
| 74LS323 | 8-Bit Schiebe-/Speicherregister |
| 74LS164 | S/P Schieberegister |
| 4015 | Statisches 4-Bit-Dual-Register |
| 74LS299 | 8-Bit Schiebe-/Speicherregister |
74HC595 Datenblatt
Weitere Informationen gibt es in dem 74HC595 Datenblatt zum Download.