74HC595 được biết đến là một thanh ghi dịch với tên tiếng anh là Shift Register hoạt động với giao thức nối tiếp vào và song song ra. Để tìm hiểu 74hc595 là gì? Thông số kỹ thuật sơ đồ chân, nguyên lý hoạt động ra sao, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu thông tin trong nội dung dưới đây của bài viết.
Tìm hiểu 74HC595 là gì?
Như đã nói ở trên 74HC595 được biết đến là một trong những IC thanh ghi dịch gồm 16 chân. Nó nhận dữ liệu đầu vào nối tiếp và dữ liệu gửi đi thông qua các chân song song. Ngoài các đầu ra song song, nó cũng cung cấp các dạng đầu ra nối tiếp.
Các đầu vào của 74HC595 là các xung clock độc lập cho thanh ghi dịch và chốt D. 74HC595 là IC thuộc họ logic HC, được thiết kế dùng cho các ứng dụng CMOS.
74HC595 có 2 thanh ghi tích hợp. Thanh ghi đầu tiên là một thanh ghi dịch và thanh ghi thứ 2 là một thanh lưu trữ. Các dữ liệu được truyền nối tiếp để có thể thay đổi thanh ghi theo từng bit. Nhưng các dữ liệu này sẽ chỉ chuyển vào thanh ghi lưu trữ khi chân chốt dữ liệu hoạt động ở mức cao.
Sơ đồ chân IC 74hc595
| Sơ đồ chân IC 74hc595 | ||
| Số chân | Tên chân | Mô tả |
| 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 | Chân output (Q1 đến Q7) | 74hc595 gồm 8 chân đầu ra, trong đó có 7 chân từ 1 – 7. Chúng có thể được kiểm soát nối tiếp |
| 8 | Ground | Chân 8 Nối đất |
| 9 | (Q7’) Serial Output | Chân này được sử dụng để có thể kết nối nhiều hơn một 74hc595 dưới dạng xếp tầng |
| 10 | (MR) Master Reset | Chân 10 Reset tất cả các đầu ra ở mức thấp. Phải giữ chân này ở mức cao để hoạt động bình thường |
| 11 | (SH_CP) Clock | Đây là chân đồng hồ mà tín hiệu đồng hồ phải được cung cấp tín hiệu từ vi điều khiển hoặc vi xử lý |
| 12 | (ST_CP) Latch | Chân Latch dùng để cập nhật dữ liệu vào các chân đầu ra. Nó sẽ được kích hoạt mức cao |
| 13 | (OE) Output Enable | Chân OE được sử dụng để có thể tắt đầu ra. Phải giữ ở mức thấp để hoạt động bình thường |
| 14 | (DS) Serial Data | Đây là chân mà dữ liệu sẽ được gửi đến, dựa trên đó 8 đầu ra được điều khiển |
| 15 | (Q0) Output | Chân đầu ra đầu tiên |
| 16 | Vcc | Chân này cung cấp nguồn cho IC, nguồn IC thường sử dụng + 5V |
Thông số kỹ thuật 74HC595
Một số đặc tính và thông số kỹ thuật 74HC595 bao gồm:
- 8-bit, thanh ghi dịch dữ liệu đầu vào nối tiếp và đầu ra song song.
- Điện áp hoạt động: 2V – 6V DC.
- Mức độ tiêu thụ điện năng: 80 µA.
- Điện áp ở đầu ra Vout sẽ bằng điện áp hoạt động.
- Nguồn đầu ra / dòng chìm: 35mA.
- Điện áp đầu vào ở mức cao tối thiểu: 3,15V.
- Điện áp đầu vào ở mức thấp tối đa: 1,35V.
- Có thể dễ dàng xếp nhiều tầng với nhiều các IC khác để có thể có nhiều đầu ra hơn.
- Tần số xung nhịp tối đa là: 25Mhz.
- IC 74HC595 có các gói như : PDIP, GDIP, PDSO 16 chân.
Các loại IC thanh ghi dịch có thể thay thế 74HC595 gồm: 74LS379, 4035, 4014, 74LS323, 74LS166, 74LS164, 74LS299, 4015.
Nguyên lý hoạt động của IC 74HC595
Như chúng tôi đã đề cập ở trên thì 74HC595 có 2 thanh ghi đó là thanh ghi dịch và thanh ghi lưu trữ, cả 2 thanh đều có độ rộng là 8 bit. Thanh ghi đầu tiên có nhiệm vụ nhận dữ liệu đầu vào trên mọi cạnh dương của xung Clock và nó tiếp tục nhận dữ liệu. Tuy nhiên dữ liệu từ thanh ghi dịch mà chuyển sang thanh lưu trữ cần phải có tín hiệu hoạt động ở mức cao để chốt chân đầu vào.
- IC 74HC595 có 8 đầu ra và 3 đầu vào bao gồm: Chân dữ liệu, chân lưu trữ và chân Clock thanh ghi dịch. Chân số 8 được kết nối với Mass và chân 16 kết nối với nguồn điện áp 5V.
- Chân đầu ra ~ OE phải được nối đất để có thể kích hoạt các chân đầu ra ở phần thanh ghi dịch, chân thiết lập lại sẽ có tác dụng xóa bộ nhớ của thanh ghi dịch nếu nó được áp dụng với tín hiệu thấp và đó cũng chính là lý do tại sao nó luôn được giữ ở mức cao.
- Khi trong quá trình chuyển đổi sườn dương xảy ra trên chân số 11, lúc này thanh ghi dịch sẽ chấp nhận các dữ liệu đầu vào và được áp dụng trên đường truyền dữ liệu.
- Các đầu ra của thanh ghi lưu trữ sẽ được kết nối với các chân đầu vào của chốt D/ thanh lưu trữ.
- Các đầu vào này sẽ được cập nhật dữ liệu trên đầu ra chốt khi xảy ra quá trình chuyển đổi sườn dương tại chân số 12.
Điều quan trọng là, nếu bạn cần ghép nhiều IC lại với nhau thì chân số 9 sẽ được kết nối với chân dữ liệu của một IC thanh ghi dịch khác.
Ứng dụng sử dụng IC 74HC595
IC 74HC595 là một thanh ghi dịch nối tiếp vào và song song ra 8 bit, đơn giản bạn có thể hiểu là có thể nhận dữ liệu đầu vào nối tiếp và điều khiển 8 chân đầu ra song song. Điều này rất là tiện dụng khi không có đủ chân GPIO trên các vi điều khiển hoặc các vi xử lý để kiểm soát tốt các số lượng đầu ra cần thiết.
74HC595 thường được sử dụng trong các ứng dụng dùng để điều khiến số lượng lớn các LED phải điều khiển thông qua các vi điều khiển.
Nó cũng có thể được sử dụng trong việc giao tiếp với màn hình LCD vì có thể hoạt động như bit dữ liệu cho màn hình. 74HC595 cũng thể được sử dụng để điều khiển các tải 5V như relay thông qua các vi điều khiển.
Vì vậy, nếu bạn đang tìm một IC để giảm sử dụng các chân GPIO trên vi điều khiển thì 74HC595 là một trong những lựa chọn phù hợp nhất.
