时间：2025/12/26 9:26:43
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74HC595S16-13是一款由Diodes Incorporated生产的高速CMOS逻辑8位串行输入、串行或并行输出移位寄存器，集成有三态输出功能。该器件广泛应用于需要将串行数据转换为并行输出的数字系统中，尤其适用于微控制器I/O端口扩展、LED显示驱动、远程控制接口以及其他需要串行至并行数据转换的应用场景。其采用先进的硅栅CMOS技术制造，兼具高噪声容限和低静态功耗的优点，能够在较宽的工作电压范围内稳定运行。74HC595S16-13封装形式为SOIC-16（Small Outline Integrated Circuit），具有紧凑的尺寸，适合在空间受限的PCB布局中使用。该芯片内部包含一个8位串行输入移位寄存器和一个8位可独立控制的存储寄存器，允许用户在不干扰当前输出状态的情况下加载新的数据。通过两个独立的时钟信号（SH_CP用于移位寄存器时钟，ST_CP用于存储寄存器锁存）实现对数据流动的精确控制，从而确保了系统的可靠性和灵活性。此外，该器件还具备串行输出引脚（Q7S），支持多片级联，使得多个74HC595可以串联使用以扩展更多输出位数，极大提升了其在复杂系统中的适用性。
工作电压范围：2V 至 6V
输出类型：三态
通道数：8
逻辑系列：74HC
封装/外壳：SOIC-16
传播延迟时间：典型值约20ns（VCC=5V）
工作温度范围：-40°C 至 +125°C
最大时钟频率：≥25MHz（VCC=5V）
输入电平兼容性：TTL兼容
静态电流最大值：8μA（典型值）
输出驱动能力：±7.8mA（VCC=5V）
74HC595S16-13的核心特性之一是其双寄存器架构设计，即由一个8位串行输入移位寄存器和一个8位存储寄存器组成。这种结构允许用户在移位寄存器中逐步加载8位串行数据的同时，保持输出端的状态不变。只有当锁存使能信号（RCLK/ST_CP）触发后，存储寄存器才会将移位寄存器中的最新数据一次性传送到输出端，从而避免了在数据传输过程中出现输出抖动或中间状态的问题。这一机制特别适用于LED显示控制等对稳定性要求较高的应用。
另一个重要特性是其三态输出控制功能，通过OE（Output Enable）引脚实现输出使能与禁用。当OE接地时，输出处于激活状态；当OE接高电平时，所有输出进入高阻态，便于总线共享或多设备切换。这使得该芯片不仅能用于驱动负载，还能灵活地集成到更复杂的数字系统中。
该器件支持高速操作，在5V电源下最高时钟频率可达25MHz以上，能够满足大多数实时控制系统的需求。同时，它具备TTL电平兼容的输入特性，可以直接与5V逻辑系统连接而无需额外的电平转换电路。此外，由于采用CMOS工艺，其功耗极低，在静态条件下几乎不消耗电流，非常适合电池供电或低功耗应用场景。
74HC595S16-13还提供串行级联能力，其Q7S引脚可在第8个脉冲时输出最后一个数据位，方便连接下一个74HC595的SER输入端，实现无限级联。这一特性使其成为多路输出扩展的理想选择，例如在多位数码管显示、矩阵键盘扫描或工业PLC模块中广泛应用。
74HC595S16-13常用于各类需要I/O扩展的嵌入式系统中，特别是在微控制器GPIO资源有限的情况下，可用于扩展输出端口以驱动LED、数码管、继电器或其他数字设备。典型应用包括LED点阵显示屏的列驱动或行驱动控制，通过级联多个芯片实现大屏幕显示；在智能仪表、家用电器面板、工业人机界面（HMI）中作为段码显示驱动器使用；也可用于远程IO模块、自动化控制系统中的信号分配单元。
在Arduino、Raspberry Pi等开源硬件平台中，74HC595被广泛用于教学实验和原型开发，因其编程简单、资料丰富且成本低廉。配合ShiftOut函数库，开发者可快速实现串行数据输出控制。此外，该芯片还可用于构建移位缓存、数据延迟电路、串行通信协议模拟等功能模块。由于其高噪声抗扰能力和稳定的输出性能，也适用于工业环境下的信号调理与接口转换电路。
SN74HC595N, HEF4094BP, CD74HC595E, MC74HC595N, 74HCT595
