74194 是一款 TTL(晶体管-晶体管逻辑)集成电路,属于 74 系列通用逻辑器件中的一种,是一款 4 位双向通用移位寄存器(Universal Shift Register)。该芯片可以在多种模式下工作,包括串行输入左移(Shift Left)、串行输入右移(Shift Right)、并行输入(Load)以及保持(Hold)模式。74194 通常用于数据存储、数据转换(串行转并行或并行转串行)、信号处理、计数器设计以及各种数字系统中的数据操作场景。
电源电压:5V(标准)
输出类型:三态(TTL兼容)
工作温度范围:商业级(0°C 至 70°C)
封装类型:16引脚 DIP(Dual In-line Package)
输入电平:TTL 兼容
最大工作频率:约 25 MHz(取决于外部时钟)
功耗:典型值约 120 mW
时钟输入:2 个独立时钟(CP1 和 CP2)
控制输入:2 个方向选择输入(S0 和 S1)
数据输入:串行左移输入(DSL)、串行右移输入(DSR)和 4 位并行输入(D0-D3)
数据输出:4 位并行输出(Q0-Q3)
74194 是一款功能强大的移位寄存器,具有四种基本工作模式,通过控制输入 S0 和 S1 的组合进行选择:
1. **保持模式(S0=0, S1=0)**:在该模式下,寄存器保持当前状态不变,即使时钟信号触发,输出也不会变化。该模式适用于需要数据保持稳定的场景,如中间数据存储或同步操作。
2. **右移模式(S0=0, S1=1)**:在该模式下,数据从 Q3 向 Q0 方向移动,每次时钟上升沿到来时,DSL(串行左移输入)的数据被加载到 Q0,而 Q0 的数据移入 Q1,以此类推。右移模式常用于数据的串行右移处理,例如通信协议中的字节拼接或解析。
3. **左移模式(S0=1, S1=0)**:在该模式下,数据从 Q0 向 Q3 方向移动。每次时钟上升沿触发时,DSR(串行右移输入)的数据被加载到 Q3,而 Q3 的数据移入 Q2,依此类推。左移模式适用于需要数据从低位到高位依次处理的场景,如位操作、串行数据转换等。
4. **并行加载模式(S0=1, S1=1)**:在该模式下,4 位并行输入数据(D0-D3)被同时加载到寄存器中,并在下一个时钟上升沿触发后输出到 Q0-Q3。该模式适用于快速加载并行数据或将外部数据源直接送入寄存器进行后续处理。
74194 还具有双时钟输入(CP1 和 CP2),允许灵活的时序控制,确保数据在正确的时钟边沿被处理。此外,该芯片支持 TTL 兼容的输入和输出电平,便于与其他 TTL 或 CMOS 电路接口。74194 的封装通常为 16 引脚 DIP,适合在实验板或 PCB 设计中使用。
74194 作为一款多功能移位寄存器芯片,广泛应用于各种数字电子系统中。在**数据转换**方面,它可用于实现串行数据与并行数据之间的转换。例如,将串行输入的数据通过多次移位操作转换为并行输出,以便后续处理;或者将并行数据加载后通过移位输出为串行数据,用于通信接口。在**信号处理**应用中,74194 可用于构建位操作电路、数据缓冲器或简单的数据压缩/解压模块。例如,在 LED 显示控制中,该芯片可以用来依次点亮多个 LED,实现动态扫描显示效果。此外,74194 还常用于**计数器设计**,如环形计数器或约翰逊计数器。通过适当的反馈连接,可以利用移位寄存器构造特定模式的计数序列,适用于定时、频率分频或状态机控制等场景。在**数字通信**系统中,74194 可用于构建同步串行通信接口,例如 UART 的部分功能实现,或用于位流的打包与解包处理。在**教育实验**领域,74194 是学习移位寄存器、状态机设计和数字系统构建的经典实验芯片,广泛用于高校电子工程课程和电子爱好者项目中。
CD40194, 74LS194, 74HC194, 74HCT194