74hc164移位寄存器详解原理应用-KIA MOS管

74HC164是高速硅门CMOS器件，与低功耗肖特基型TTL(LSTTL)器件的引脚兼容。74HC164是8位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。数据通过两个输入端（DSA或DSB）之一串行输入；任一输入端可以用作高电平使能端，控制另一输入端的数据输入。两个输入端或者连接在一起，或者把不用的输入端接高电平，一定不要悬空。

74hc164概述

8位串入、并出移位寄存器

时钟(CP)每次由低变高时，数据右移一位，输入到Q0，Q0是两个数据输入端（DSA和DSB）的逻辑与，它将上升时钟沿之前保持一个建立时间的长度。

主复位(MR)输入端上的一个低电平将使其它所有输入端都无效，同时非同步地清除寄存器，强制所有的输出为低电平。

74hc164特点

8位并行输出串行移位寄存器

门控串行数据输入。

异步中央复位。

符合JEDEC标准no.7A。

静电放电(ESD)保护：

HBMEIA/JESD22-A114-B超过2000V。

MMEIA/JESD22-A115-A超过200V。

额定从-40°C至+85°C和-40°C至+125°C。

多种封装形式。

74hc164极限参数

直流电压VDD：l-0.5V——7V

输入钳位电流：-20MA—20MA

输出钳位电流：-20MA—20MA

连续输出电流：-25MA—25MA

通过VCC或GND的电流：-50MA—50MA

引脚焊接温度：+265度

74hc164应用

现代电子产品中，74HC164在以下三个方面有着典型的应用：

1）八段数码管显示

2）LED灯；

3）按键扫描。

在其它方面上也有应用，比如显示模块，应用原理是一样的。

164是八位并行输出移位寄存器。有两个数据输入端，一个时钟输入端，八个输出端。我们一般将两个输入端连在一起当一个输入端来用。当时钟脉冲由“0”到“1”的跳变时，触发移位，即上升沿触发。当触发时，八位并行输出的最低位Q0得到数据端的信号（DATA），原Q0的数据上移一位，即Q1，依次类推，Q6上移到Q7，Q7的数据遗失。

因此，我们充分利用这点特性，来解决单片机口线紧张的问题。使用单片机的两个I/O口，一个用作时钟(CLK)，一个用作数据(DATA),通过软件模拟串行输出，经过164移位，得到并行的输出。164要求数据在CLK的上升沿之前有25ns的建立时间，上升沿之后要有5ns的保持时间。如果单片机使用4MHz的晶振，一条单字节指令的执行时间是1us,使用8MHz的晶振是0.5us，已经远远大于164要求的时间。所以在建立和保持数据上不用考虑是否164会“忙不过来”。

在八段数码管上的应用：

现在一般使用两个八位数码管，组成一个可以显示两位数的显示模块。数码管有8个信号引脚，一个片选引脚。当片选被选中，加在段码管脚上的电平有效。我们使用单片机的四个I/O口来控制这两个数码管，两个片选，一个DATA，一个CLK。

在LED显示上的应用：

还是利用串入并出的原理，只不过是希望哪一个灯亮，就对哪个灯相应的位置0（使之点亮的电平）。同时接I/O口到三极管上，实现片选。如果灯的数量小于8个则不必。这样相比将LED直接接到I/O上，需要多消耗MCU几倍甚至十几倍的执行时间，换来的是MCU口线的充分利用。

当然，如果希望有若干个灯同时亮，就由单片机的DATA发出相应位为0的串行数据，经过移位以后，使相应LED点亮。这里也存在着片选先后的问题。

和上面一样，如果先开片选再移位的话，移位速度快，几个灯等于以同样的亮度点亮；如果移位速度慢，则使小灯依次点亮。当移位完成，开片选之后，同样需要使并行数据保持一段时间，再关片选。

在按键扫描上的应用：

同样使为了节约口线，使用164进行按键扫描。一般的显示板上的按键不会超过8个，所以不用加片选信号。仅仅由单片机的一个I/O口来读按键公共端即可。原理是这样的：按键公共端经过两个电阻接VCC，两个电阻之间抽头到MCU。按键的另一段接164的Q0~Q7。

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