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N74F194N 发布时间 时间:2025/12/27 21:21:38 查看 阅读:24

N74F194N是一款由NXP Semiconductors(原Philips)生产的高速四比特双向通用移位寄存器,属于74F系列(Fast TTL)逻辑器件。该芯片采用双列直插DIP-16封装,兼容TTL电平,广泛应用于数字系统中的数据暂存、串并转换、并串转换以及环形计数器等场合。其核心功能是能够在四个工作模式下操作:保持(无操作)、左移、右移和同步并行加载。这种灵活性使其成为早期数字电路设计中的关键组件之一。
  N74F194N基于先进的硅栅极Bipolar工艺制造,具有较低的传播延迟和较高的开关速度,典型工作频率可达30MHz以上,适用于对时序要求较高的中速数字系统。它具备标准的5V电源供电能力,工作温度范围通常为0°C至70°C,适合商业级应用环境。由于其引脚与工业标准74194兼容,因此在许多老式设备升级或替换时也常被用作直接替代品。
  该器件包含两个模式控制输入(S0和S1),用于选择四种不同的操作模式;两个串行数据输入端(右移输入DSR和左移输入DSL),一个时钟输入CLK以及清零端(异步清零)。四个并行输入/输出端(A、B、C、D)允许一次性加载4位数据。所有操作除清零外均为同步于时钟上升沿触发,确保了良好的时序一致性。

参数

型号:N74F194N
  封装类型:DIP-16
  逻辑系列:74F (Fast TTL)
  功能类型:4位双向通用移位寄存器
  电源电压:4.75V ~ 5.25V
  高电平输出电压 (VOH):2.7V (典型)
  低电平输出电压 (VOL):0.5V (最大)
  高电平输入电压 (VIH):2.0V (最小)
  低电平输入电压 (VIL):0.8V (最大)
  时钟频率(最大):约30MHz
  传播延迟(典型):约8ns (tpd)
  工作温度范围:0°C 至 +70°C
  引脚数量:16
  逻辑电平兼容性:TTL
  清零方式:异步低电平有效
  时钟触发边沿:上升沿触发

特性

N74F194N的核心特性在于其多功能的操作模式和高速性能表现。作为一款四比特双向通用移位寄存器,它支持四种明确界定的工作状态:保持、右移、左移和并行加载,这些模式通过两个模式选择输入端S0和S1的逻辑组合来确定。当S1=1且S0=1时,器件在下一个时钟上升沿执行并行数据加载,将输入端A、B、C、D上的四位数据同时载入寄存器;当S1=1且S0=0时,数据从右移输入端DSR进入,并向右移动一位,QA→QB→QC→QD;当S1=0且S0=1时,数据从左移输入端DSL进入,向左移动,QD→QC→QB→QA;而当S1=0且S0=0时,寄存器处于保持状态,不进行任何数据变化。这种灵活的模式控制机制使得该芯片可以适应多种数据处理需求。
  此外,N74F194N采用快速TTL技术,具有比标准74LS系列更短的传播延迟和更高的运行速度,典型传输延迟仅为8ns左右,能够支持高达30MHz的时钟频率,这在需要快速响应的通信接口或数据缓冲场景中尤为重要。其异步清零功能(CLR引脚低电平有效)允许系统随时将寄存器内容强制置零,而不依赖于时钟信号,提高了系统的可控性和可靠性。所有其他操作均同步于时钟上升沿,避免了毛刺干扰带来的误动作问题。
  该芯片还具备较强的驱动能力和良好的噪声容限,在标准TTL电平系统中表现出优异的互操作性。尽管功耗高于CMOS同类产品,但在以速度优先的应用中仍具优势。其DIP-16封装形式便于手工焊接和原型开发,非常适合教学实验、工业控制板卡及老旧设备维护等场景使用。由于其引脚排列和功能完全兼容标准74194系列,因此在系统升级或元器件替代时提供了极大的便利性。

应用

N74F194N主要应用于各类需要实现数据移位、串并转换或并串转换功能的数字电路系统中。常见应用场景包括但不限于:在微处理器系统中作为I/O扩展接口的数据缓存单元,利用其并行加载和串行输出功能实现并行数据到串行流的转换,从而减少主控芯片的引脚占用;在通信系统中用于构建简单的串行数据收发缓冲器,配合UART或其他协议完成帧数据的逐位移出或移入操作;在LED点阵显示控制系统中,用于驱动多位数码管或LED条形图,通过级联多个移位寄存器实现动态扫描控制。
  此外,该器件还可用于构建环形计数器或扭环计数器(约翰逊计数器),只需将输出端适当反馈至串行输入即可形成固定序列的状态循环,这类结构常用于脉冲分配、状态机控制和自动化流程控制等领域。在测试仪器和测量设备中,N74F194N可用于构建可编程延时链或数据采样锁存模块,提升系统的灵活性和响应速度。
  由于其高速特性和TTL兼容性,该芯片也广泛应用于早期计算机外围设备、打印机控制逻辑、键盘扫描电路以及工业PLC模块中。虽然现代设计更多采用集成度更高或基于CMOS工艺的替代方案,但在维修、逆向工程或教育演示等特定领域,N74F194N仍然具有不可替代的价值。

替代型号

74F194N, SN74F194N, DM74F194N, MC74F194N

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N74F194N参数

  • 制造商NXP
  • 产品种类计数器移位寄存器
  • 计数顺序Serial/Parallel to Serial/Parallel
  • 电路数量1
  • 封装 / 箱体PDIP-16
  • 逻辑系列F
  • 逻辑类型Bipolar
  • 输入线路数量6
  • 传播延迟时间5.5 ns
  • 最大工作温度+ 70 C
  • 最小工作温度0 C
  • 封装Tube
  • 功能Shift Register
  • 安装风格Through Hole
  • 输出线路数量4
  • 工厂包装数量25
  • Supply Voltage - Max5.5 V
  • Supply Voltage - Min4.5 V
  • 零件号别名N74F194N,602