时间:2025/12/27 21:47:22
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74HC164D-T是一款高速CMOS逻辑器件,属于74HC系列,具体为8位串行输入、并行输出的边沿触发移位寄存器。该芯片采用先进的硅栅CMOS工艺制造,具有低功耗和高抗噪能力,适用于广泛的数字电路设计中。74HC164D-T内部由八个D型触发器构成,级联连接形成一个串入并出(SIPO)结构。数据通过两个串行输入端(A和B)进入芯片,在每个时钟上升沿将一位数据移入寄存器,并依次向后移动,最终在Q0至Q7八个并行输出端上得到并行数据。该器件支持异步清零功能,当CLEAR引脚被拉低时,所有输出端立即置为低电平,不受时钟信号影响,确保系统初始化或错误恢复时的可靠性。
74HC164D-T封装形式为SO14(Small Outline 14引脚),适合表面贴装技术(SMT),广泛应用于需要将微控制器等有限I/O资源扩展为多个并行输出的场合。其工作电压范围通常为2V至6V,兼容TTL电平输入,因此可与多种逻辑器件直接接口。由于其稳定的工作性能和成熟的电路设计,该芯片在工业控制、消费电子、通信设备及嵌入式系统中均有广泛应用。此外,74HC164D-T在电磁兼容性方面表现良好,能够在噪声较强的环境中可靠运行,是中小规模数字系统中常用的串并转换解决方案之一。
型号:74HC164D-T
类型:8位串入并出移位寄存器
逻辑系列:74HC
电源电压范围:2.0V ~ 6.0V
高电平输出电流:-5.2mA(典型值)
低电平输出电流:5.2mA(典型值)
传播延迟时间:约10ns(Vcc=5V)
工作温度范围:-40°C ~ +125°C
封装形式:SO14
输入电平兼容性:TTL兼容
最大时钟频率:>50MHz(Vcc=5V)
静态功耗:极低(典型值在μA级别)
上升/下降时间:约5ns(负载条件下)
74HC164D-T的核心特性之一是其高效的串行到并行数据转换能力。该芯片内置八个D触发器,构成一个完整的8位移位寄存器,在每个时钟上升沿将串行输入的数据逐位移入,并在最后一个时钟周期完成后在Q0-Q7输出端提供稳定的并行数据输出。这种机制特别适用于需要从单片机、FPGA或其他控制器扩展输出端口的应用场景,例如驱动LED阵列、数码管或多路继电器。通过仅使用两个I/O引脚(数据线和时钟线),即可实现对8个甚至更多外部设备的控制,极大节省了主控芯片的资源消耗。
另一个重要特性是其异步清零功能。CLEAR引脚为低电平时,无论时钟状态如何,所有输出端都会立即被强制置为低电平。这一功能在系统启动、复位或出现异常状态时非常关键,能够快速将输出设备置于已知的安全状态,避免误动作。同时,该清零操作不依赖于时钟同步,响应速度快,增强了系统的鲁棒性。
74HC164D-T采用高性能CMOS工艺制造,具备极低的静态功耗,非常适合电池供电或对能耗敏感的应用。在5V供电下,其最大时钟频率可达50MHz以上,满足大多数中高速数字系统的需求。此外,该器件具有良好的噪声抑制能力和宽工作电压范围(2V~6V),使其能在不同电源环境下稳定运行,并与TTL逻辑电平无缝对接,提升了系统设计的灵活性。
该芯片还具备较强的输出驱动能力,每个输出引脚可提供高达5.2mA的灌电流,足以直接驱动小型LED或逻辑门电路,减少了对外部驱动元件的需求。其SO14封装体积小,便于在紧凑型PCB布局中使用,且符合RoHS环保标准,适用于现代绿色电子产品设计。综合来看,74HC164D-T在性能、功耗、可靠性和集成度之间取得了良好平衡,是数字系统中实现串并转换的理想选择。
74HC164D-T广泛应用于各类需要串行数据转并行输出的电子系统中。在嵌入式控制系统中,常用于扩展微控制器的I/O端口。例如,在使用Arduino、STM32或PIC等单片机开发项目时,当可用GPIO数量不足时,可通过SPI或模拟串行接口连接74HC164D-T,以控制多个LED指示灯、7段数码管、LCD背光模块或多路继电器开关。这种扩展方式不仅成本低廉,而且编程简单,只需通过软件模拟时序即可完成数据传输。
在工业自动化领域,该芯片可用于构建远程IO模块或状态显示单元。例如,在PLC外围电路中,利用74HC164D-T接收来自主控单元的串行指令,并将其转换为并行信号用于驱动报警灯、电磁阀或传感器使能信号。其高抗干扰能力和宽温工作范围(-40°C至+125°C)使其适应恶劣工业环境。
消费类电子产品中,74HC164D-T常见于家电控制面板、音响设备的状态指示以及玩具电子中的灯光效果控制。由于其低功耗特性,也适用于便携式设备如手持仪表或无线传感器节点中,用于简化布线和降低整体功耗。
此外,在通信设备中,该芯片可用于协议转换或信号缓存环节,特别是在低速异步通信链路中作为数据缓冲寄存器使用。教育和实验平台也普遍采用该器件进行数字逻辑教学,帮助学生理解移位寄存器、时序逻辑和串并转换的基本原理。总之,凡是涉及用少量引脚控制多个输出设备的场景,74HC164D-T都是一种成熟可靠的解决方案。
SN74HC164N
CD74HC164E
74HCT164D
MC74HC164AFEL