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PC74HC164P 发布时间 时间:2025/12/27 21:48:28 查看 阅读:12

PC74HC164P是一款高速CMOS逻辑器件,属于74HC系列,具体为8位串行输入、并行输出的移位寄存器。该芯片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,例如LED显示驱动、I/O端口扩展以及串行通信接口的数据缓冲等场景。其设计基于先进的硅栅CMOS技术,提供了与低功耗肖特基TTL(LSTTL)兼容的引脚排列和功能,同时在功耗和速度方面具有显著优势。该器件包含两个串行数据输入端(A和B),通过内部的AND门控制数据流入。当两个输入均为高电平时,移位操作有效;若任一输入为低电平,则禁止数据输入,从而允许通过外部逻辑对数据流进行控制。时钟输入(CP)采用施密特触发设计,具备良好的抗噪能力,特别适用于缓慢上升或下降的时钟信号环境。此外,该芯片还配备了一个异步清零输入(MR),当MR被拉低时,所有8个输出端口均被强制置为低电平,实现快速复位功能。PC74HC164P采用标准的14引脚DIP或SOIC封装形式,便于在多种电路板设计中使用。由于其高噪声 immunity、宽电源电压范围(通常为2V至6V)以及低静态电流特性,使其成为工业控制、消费电子和嵌入式系统中的理想选择。

参数

型号:PC74HC164P
  封装类型:DIP-14/SOIC-14
  逻辑系列:74HC
  功能类型:8位串行输入并行输出移位寄存器
  电源电压范围:2V ~ 6V
  最大工作频率:50MHz(典型值,取决于电源电压)
  输出电流:±4mA(@ Vcc = 5V)
  静态电流:最大8μA(@ Vcc = 6V)
  传播延迟:约20ns(@ Vcc = 5V)
  输入类型:施密特触发时钟输入
  温度范围:-40°C ~ +85°C
  引脚数:14
  数据输入引脚:A, B(串行输入)
  时钟输入引脚:CP
  清零引脚:MR(低电平有效)
  输出引脚:Q0~Q7(并行输出)
  技术工艺:硅栅CMOS

特性

PC74HC164P的核心特性之一是其高效的串行到并行数据转换能力,内部由8个D型触发器级联构成,形成一个同步移位寄存器结构。每当时钟上升沿到来时,输入数据从A和B端经过AND门后进入第一个触发器,并依次向后推动一位,最终在第八个时钟脉冲后完成整个8位数据的移位过程。这种机制非常适合微控制器I/O资源有限的应用场景,通过仅使用两个GPIO引脚(一个用于时钟,一个用于数据)即可控制多达8个外部设备,如数码管段选、LED矩阵或继电器模块。
  另一个关键特性是其施密特触发时钟输入(Schmitt Trigger Input),该设计赋予了芯片优异的抗干扰能力和对非理想波形的适应性。即使在存在较大噪声或信号边沿缓慢的情况下,也能确保时钟信号的稳定识别,避免误触发或双重触发问题,从而提高系统可靠性。此外,异步清零功能(MR引脚)允许用户随时将所有输出重置为低电平,无需等待时钟周期,这对于初始化显示内容或故障恢复非常有用。
  该器件采用CMOS工艺制造,具备极低的静态功耗,尤其适合电池供电或对能耗敏感的应用。同时,它支持宽电压工作范围(2V至6V),可在不同电源环境下保持稳定运行,增强了系统的兼容性和灵活性。输出端具备标准推挽结构,能够直接驱动LED或其他数字负载,而无需额外的驱动电路。值得注意的是,虽然其输出驱动能力较传统TTL器件有所降低,但在大多数中低速应用中仍表现良好。总体而言,PC74HC164P以其高集成度、低功耗、强抗噪性和易于使用的特性,在现代数字系统设计中占据重要地位。

应用

PC74HC164P广泛应用于各类需要串行转并行数据处理的电子系统中。最常见的用途之一是LED显示驱动,尤其是在多位数码管或点阵显示屏的控制中,单片机可以通过SPI-like方式将字符编码逐位发送至PC74HC164P,再由其8个输出引脚分别控制各个段或列线,从而节省宝贵的MCU I/O资源。此外,在工业控制领域,该芯片常被用于扩展PLC或嵌入式控制器的数字输出端口,实现多路继电器、指示灯或传感器使能信号的集中管理。
  在通信接口设计中,PC74HC164P也可作为UART或其他异步串行协议的数据缓冲器,将接收到的串行字节暂存并转换为并行信号供后续逻辑电路处理。在测试测量设备中,它可用于构建简单的状态指示模块,将内部状态信息以并行方式输出至外部显示器或记录装置。消费类电子产品如家用电器面板、智能仪表和玩具控制系统也普遍采用该芯片来简化电路设计并降低成本。
  由于其施密特触发输入特性,PC74HC164P特别适用于来自长导线或机械开关产生的带有抖动或畸变的时钟信号环境,可有效滤除噪声,保证数据正确移位。此外,在教育实验平台和原型开发板中,该芯片因其逻辑清晰、使用简单且资料丰富,常被用作学习数字逻辑和时序电路的教学工具。配合Arduino、STM32等主流开发平台,开发者可以轻松实现自定义的I/O扩展方案,提升项目可扩展性。因此,无论是在工业级设备还是民用产品中,PC74HC164P都展现出强大的实用价值和广泛的适用性。

替代型号

74HC164N
  SN74HC164N
  CD74HC164E
  MC74HC164N

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