سلام به همه همراهان آکادمی اسمارت کامپ! امیدواریم حالتون کاملا خوب باشه. در این مقاله قصد داریم در مورد تراشه شیفت رجیستر 74LS164 توضیح دهیم. این تراشه در اصل یک شیفت رجیستر است. قابلیت ذخیره و جابجایی اطلاعات 8 بیتی را دارد. ابتدا داده ها به صورت سریال روی ثبات نوشته می شوند و سپس داخل رجیستر ذخیره می شوند. تمامی خطوط خروجی توسط این رجیستر قابل کنترل هستند. رجیستر 74LS164 یک قطعه الکترونیکی با سرعت بسیار بالا بر پایه منطق TTL شاتکی (سرعت بالا) با مصرف توان پایین است. رجیستر داده 8 بیتی داده ها را از ورودی DS دریافت می کند. سپس این داده از رجیستر شیفت ورودی به رجیستر شیفت خروجی منتقل می شود. در دو نوع بسته بندی به صورت DIP 14 پایه و SOIC در بازار موجود است. 74LS164 کاربردهای بسیار وسیعی در زندگی روزمره دارد. می توان از آن به عنوان مبدل داده سریال به موازی استفاده کرد، می تواند داده ها را برای مدت طولانی دریافت و نگهداری کند و غیره.
مقدمه ای بر 74LS164
74LS164 یک شیفت رجیستر دارای رجیستر ذخیره سازی هشت بیتی و یک رجیستر شیفت هشت بیتی است. داده ها ابتدا نوشته می شوند و سپس در آن ذخیره می شوند. این دستگاه CMOS با سرعت بالا است. داده ها معمولاً به صورت سریال وارد می شوند. این تراشه کاربردهای واقعی متفاوتی دارد به عنوان مثال در لوازم خانگی، لوازم جانبی کامپیوتر، مبدل سریال به موازی و غیره قابل استفاده است.
این تراشه در شرایط مختلف متفاوت عمل می کند. در سطح منطقی پایین، از منطق زیر پیروی می کند:
ممکن است از ورود داده های جدید جلوگیری کند
در پالس ساعت بعدی، فلیپ فلاپ ها را به سطح پایین بازنشانی می کند
در نتیجه کنترل کاملی بر داده های دریافتی دارد.
در سطح منطقی بالا، هر ورودی ورودی های دیگر را فعال می کند و این شروع اولین فلیپ فلاپ را تعیین می کند.
1. پایه های 74LS164
ایت تراشه در مجموع دارای 14 پین است که هفت پایه در سمت چپ و بقیه در سمت راست آن قرار دارند.
عملیات مختلفی برای هر یک از پین ها تعریف شده است.
برخی از پین ها به عنوان ورودی این دستگاه عمل می کنند و داده ها را به صورت سریال دریافت می کنند و برای مشاهده داده های دریافتی به پین های خروجی منتقل می کنند.
نمودار پین 74LS164 در شکل زیر نشان داده شده است:
پین Serial A و Serial B داده های سریال را دریافت می کند.
تمام خروجی ها با پیشوند Q نشان داده شده اند.
2. پیکربندی پین 74LS164
تمام توابع مرتبط در جدول زیر توضیح داده شده است.
| شماره پایه | نام پایه | توصیف |
| 1 | A | Data Input |
| 2 | B | Data Input |
| 3 | Q0 | Output pin |
| 4 | Q1 | Output pin |
| 5 | Q2 | Output pin |
| 6 | Q3 | Output pin |
| 7 | GND | Ground Pin |
| 8 | CP | Clock Pulse Input |
| 9 | MR’ | Active Low Master Reset |
| 10 | Q4 | Output pin |
| 11 | Q5 | Output pin |
| 12 | Q6 | Output pin |
| 13 | Q7 | Output pin |
| 14 | Vcc | Chip Supply Voltage |
3. عملکرد
نمودار عملکردی شیفت رجیستر 74LS164 در شکل زیر نشان داده شده است.
4. توضیحات عملکردی 74LS164
شرح کامل عملکردهای 74LS164 در جدول زیر آورده شده است.
| CP | DSM | MR | عملیات | توصیف | توضیحات اضافی |
| ↓ | X | X | پاک کردن داده ها (مستر ریست آسنکرون) | محتوای فلیپ فلاپ ها را بدون کلاک و یا ورودی های دیگر به وضعیت 0 می برد | همه عملیات های دیگر را لغو می کند. |
| ↑ | X | H | نگهداری اطلاعات (بدون تغییر) | وضعیت فعلی رجیستر را حفظ می کند. | برای توقف انتقال داده یا نگه داشتن یک مقدار خاص مفید است. |
| ↑ | L | X | بارگیری موازی داده | ورودی های داده موازی (A-H) را در رجیستر بارگذاری می کند. | در لبه بالارونده بعدی ساعت رخ می دهد. |
| ↑ | H | H | شیفت به راست (ورودی شیفت) | داده ها را با وارد شدن داده های جدید در ورودی سریال (SER) یک موقعیت به سمت راست تغییر می دهد. | در هر لبه بالارونده کلاک رخ می دهد. |
5. نمودار زمانبندی 74LS164
فلش رو به بالا، لبه بالارونده هر موج دریافتی یا اعمال شده را نشان می دهد.
شکل سیگنال های اعمال شده و دریافتی و ارتباط آنها با یکدیگر در شکل زیر نشان داده شده است.
لبه بالارونده سیگنال پالس ساعت (CP) منجر به عملیات جابجایی پالس می شود.
هنگامی که بار موازی به ورودی های موازی اعمال می شود، بر محتوای رجیستر شیفت تأثیر می گذارد.
سیگنال پالس ساعت لبه بالارونده (CP) منجر به عملیات جابجایی پالس می شود.
مستر ریست، به صورت فعال پایین داده ها را پاک می کند و شیفت رجیستر را به صورت آسنکرون یعنی بدون نیاز به کلاک پالس پاک می کند.
5. نمودار منطقی 74LS164
نمودار منطقی شیفت رجیستر 8 بیتی 74LS164در شکل زیر نشان داده شده است.
در نمودار منطقی 74LS164 می بینید که 8 مرحله مختلف از 0 تا 7 وجود دارد و لچ ها نیز وجود دارند.
فعال کردن خروجی (OE) و تنظیم مجدد اصلی (MR) به لچ ها با علامت معکوس معمولاً به عنوان حباب شناخته می شوند.
6. خصوصیات کارکردی 74LS164
خصوصیات کارکردی 74LS164 در شکل زیر نشان داده شده است.
| مشخصه | مقدار | توصیف |
| ولتاژ کاری | 3V - 18V | Range of input voltage for proper operation |
| ماکزیمم ولتاژ تغذیه | 5.25 V | The absolute maximum voltage that can be applied to the device |
| زمان تاخیر انتشار | 25 ns | Time for a signal to travel through the device's internal circuitry |
| ماکزیمم فرکانس کلاک | 36 MHz | The highest clock rate at which the device can reliably function |
| بازه دمای کاری | 0°C to +70°C | Environmental temperature range for reliable operation |
| بافر کردن کلاک | Fully Buffered | Internal clock buffering for improved signal integrity and noise immunity |
| بسته بندی های موجود | 16-pin PDIP, GDIP, and PDSO | Different physical package options for PCB mounting |
| خانواده منطقی | 74LS (Low-power Schottky) | A specific logic family with tradeoffs in speed and power consumption |
| مصرف توان | (Typical) 75 mW | Average power is drawn during operation |
| جریان خروجی | 15 mA | The maximum current that can be sourced or sunk by the outputs |
| میزان جریان دهی یا fan-out | 10 LS-TTL Loads | The number of logic gates that can be driven by a single output |
| ولتاژ آستانه ورودی | 1.3 V | Minimum input voltage level to reliably recognize a logic high |
کاربردهای 74LS164
همانطور که قبلا ذکر شد، 74LS164 یک آی سی رجیستر همه کاره است. این تراشه منطقی چندین کاربرد دارد که در اینجا ذکر شده است:
74LS164در ثبت منطق حسابی
ویژگی 74LS164 برای ذخیره موقت حافظه در برنامه هایی مانند ثبات منطقی حسابی مفید است. علاوه بر این، در همان دستگاه، داده ها را در ثبات منطقی حسابی نیز جابجا می کند. در اینجا، هدف اصلی از استفاده از 74LS164 استفاده از مدیریت داده های سریال یا موازی است.
74LS164 در تولید توالی
مولد توالی نیاز به جابجایی و ذخیره مقادیر بیت دارد. این کار را می توان به راحتی با آی سی 74LS164 انجام داد.
74LS164 در شمارنده بالا و پایین شمار دیجیتال
74LS164 بخشی از یک مدار دیجیتال بزرگ است. در شمارشگرهای دیجیتالی بالا و پایین شمار، این آی سی کاربرد دارد زیرا دارای قابلیت شمارش متوالی است و هنگامی که پالس های ساعت اعمال می شود، می تواند مقادیر را متناسب با آن کاهش دهد.
74LS164 در مبدل سری به موازی
ویژگی اصلی این آی سی تبدیل خروجی سریال به موازی است. این ویژگی آن را برای مدارهایی مانند موازی با خروجی سریال و بالعکس ایده آل می کند.
دیدگاه خود را بنویسید