高性能的八位串行输入/并行输出移位寄存器 74HC595S16-13

74HC595S16-13 芯片概述

74HC595S16-13 是一款高性能的八位串行输入/并行输出移位寄存器，通常用于扩展微控制器的输出能力，尤其适合需要大量控制信号的应用。移位寄存器的基本功能是将串行数据转换为并行输出，这使得它在LED矩阵控制、数码管显示、扩展GPIO端口等场合具有广泛的应用。

74HC595 采用CMOS技术，相比于传统的TTL器件，该芯片具有更高的噪声容限和更低的功耗。这是它在众多电子设计中广受欢迎的原因之一。此芯片提供8位输出，可以通过串行输入的数据流进行控制。这种结构设计使得多个74HC595 芯片可以级联连接，形成更大的移位寄存器。

74HC595S16-13 详细参数

- 工作电源电压：3V至 15V - 输出电流：每一个输出引脚可以提供20mA的电流（最大），但是总的输出电流不应超过70mA。 - 高/低电平阈值： - Vih（输入高电平阈值）：最小值为 3V - Vil（输入低电平阈值）：最大值为 1.5V - 工作温度范围：-40°C 至 +125°C - 引脚数：16引脚 - 电流消耗：在最大工作频率下，典型的工作电流为几毫安，具体数值取决于工作电压和信号频率。 - 输出类型：具有三态输出功能，允许将未使用的输出线断开而不影响其它输出。 ### 厂家、包装、封装

74HC595S16-13 由NXP Semiconductors、Texas Instruments及其他主要半导体制造商生产。该芯片通常采用 DIP（双列直插封装）或 SOP（小尺寸表面贴装封装）方式出货。DIP和SOP封装既适用于原型设计，也适合量产应用。具体的包装信息如下：

- 封装类型：DIP-16、SOIC-16 - 包装规格：通常以整卷或整包形式供应，具体数量根据制造商的标准包规而定。

引脚和电路图说明

74HC595S16-13 的引脚配置如下，具体引脚功能说明如下：

1. Q7S (引脚 1)：串行数据输出。 2. Q0-Q7 (引脚 2-9)：并行输出引脚，分别对应移位的8位数据。 3. DS (引脚 11)：数据输入，引脚通过这个输入接收串行数据。 4. SHCP (引脚 10)：移位时钟引脚，数据在SHCP的上升沿转移。 5. STCP (引脚 12)：存储时钟引脚，数据在STCP的上升沿被锁存到寄存器中。 6. OE (引脚 13)：输出使能引脚，低有效。使能此引脚后，输出端口便可工作。 7. MR (引脚 10)：主复位引脚，低电平时可以复位所有的输出为低电平。 8. Vcc (引脚 8)：电源引脚，连接正电源。 9. GND (引脚 8)：地引脚。

电路图示例中，可看到74HC595 的连接方式。一般，一个微控制器的输出IO引脚可以连接到DS引脚，SHCP与STCP连接微控制器的时钟输出，OE可以连接到GND以使能输出。

使用案例

74HC595 的使用非常广泛，以下是几个常见的使用案例。

1. LED 控制：通过74HC595 可以控制8个LED的开关状态。连接时，将DS引脚与微控制器的数字输出相连，将SHCP与微控制器的时钟引脚相连，利用这两个引脚可实现对LED的按位控制。不仅可以扩展控制多个LED，也可以简单实现LED流水灯的效果。

2. 数码管显示：数码管需要多根引脚来控制每位的显示状态。利用74HC595，每增加一个74HC595就可以分别控制8个数码管的显示，微控制器只需通过少数引脚就可以控制多位数码管的显示内容，简化了电路的复杂性。

3. 扩展GPIO口：尤其在使用Arduino或树莓派等单片机时，常常用到GPIO的时候不够用，通过74HC595 不仅可以扩展数字输出，还可以用于拓展输入，通过逻辑感应电路，将输入的状态通过74HC595的输入转发。

4. 音效驱动：在一些需要音效的项目中，可以使用74HC595 连接音频控制线路。通过输出的逻辑信号控制音效模块，实现简单的音乐跟随效果。

以上应用展示了74HC595S16-13 芯片在微控制器扩展应用方面的强大能力。随着数字电路设计的不断深入，74HC595依然保持其核心地位，为各种新兴和传统产品提供了可靠的解决方案。