74HC165 शिफ्ट रजिस्टर: प्रमुख विशेषताएं, परिचालन की स्थिति और व्यावहारिक अनुप्रयोग

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74HC165 का परिचय

74HC165 एक हाई-स्पीड CMOS आठ-बिट समानांतर-इन और सीरियल-आउट शिफ्ट रजिस्टर है जिसमें 2.0V से 6.0V के ऑपरेटिंग वोल्टेज रेंज और ± 5.2MA का ड्राइव करंट है।यह कई इनपुट पिन और एक समानांतर आउटपुट पिन से लैस है, जो सीरियल इनपुट डेटा को समानांतर आउटपुट में बदल सकता है।इस चिप में -40 ° C से 85 ° C का ऑपरेटिंग तापमान रेंज है और यह SO16, SSOP16, DIP16 और TSSOP16 जैसे विभिन्न प्रकार के पैकेजों में उपलब्ध है।इसके अलावा, 74HC165 उन्नत CMOS तकनीक का उपयोग करता है, इसलिए इसमें कम बिजली की खपत, उच्च गति संचालन और उच्च विश्वसनीयता की विशेषताएं हैं।इन उत्कृष्ट प्रदर्शनों के कारण, यह व्यापक रूप से कई क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है जैसे कि कीबोर्ड स्कैनिंग, डेटा संग्रह, स्थिति का पता लगाने, आदि।

74HC165 के कार्य

74HC165 में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

- कैस्केड ऑपरेशन: इनपुट सिग्नल की संख्या का विस्तार करने के लिए कई 74HC165 चिप्स को एक साथ कैस्केड किया जा सकता है।कैस्केड ऑपरेशन कैस्केड पिन (सेरा/बी) और कैस्केड आउटपुट पिन (क्यूएच) के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।विशेष रूप से, कैस्केड पिन एक 74HC165 के आउटपुट को एक और 74HC165 के इनपुट से कनेक्ट कर सकता है, जिससे डेटा का सीरियल ट्रांसमिशन सक्षम हो सकता है।

- समानांतर लोडिंग: शिफ्ट संचालन के अलावा, 74HC165 में इनपुट सिग्नल को पढ़ने और संग्रहीत करने के लिए एक समानांतर लोडिंग फ़ंक्शन भी है।इस ऑपरेशन को घड़ी सक्षम पिन (क्लिंक) और समानांतर लोड पिन (पीएल) के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है।जब घड़ी सक्षम पिन अधिक होती है और समानांतर लोड पिन भी अधिक होता है, तो समानांतर लोड ऑपरेशन को ट्रिगर किया जा सकता है।ऑपरेशन का यह मोड इनपुट सिग्नल पढ़ने पर 74HC165 को अधिक लचीला और कुशल बनाता है।

- सीरियल आउटपुट: 74HC165 में सीरियल आउटपुट पिन (QH) है, जो इनपुट सिग्नल को सीरियल आउटपुट सिग्नल में बदल सकता है।आउटपुट सिग्नल इनपुट सिग्नल के समान क्रम में पढ़े जाते हैं।

- समानांतर इनपुट: 74HC165 में 8 समानांतर इनपुट पिन (ए-एच) हैं, जो एक ही समय में 8 इनपुट सिग्नल पढ़ सकते हैं।ये इनपुट सिग्नल डिजिटल सिग्नल या एनालॉग सिग्नल हो सकते हैं।

- शिफ्ट ऑपरेशन: 74HC165 शिफ्ट संचालन के माध्यम से इनपुट सिग्नल को पढ़ और संग्रहीत कर सकता है।इस ऑपरेशन को एक घड़ी सिग्नल (SH/LD) और एक क्लॉक इनेबल सिग्नल (CLKINH) द्वारा नियंत्रित किया जाता है।जब घड़ी सक्षम सिग्नल उच्च स्तर पर होता है, तो शिफ्ट ऑपरेशन किया जाता है;जब घड़ी सक्षम सिग्नल निम्न स्तर पर होता है, तो शिफ्ट ऑपरेशन अक्षम होता है।

74HC165 का तर्क आरेख

"एच" एक उच्च स्तर को इंगित करता है, "एल" एक निम्न स्तर को इंगित करता है, "एच" एक उच्च स्तर को इंगित करता है जब घड़ी एक बढ़ती बढ़त होती है, "एल" एक निम्न स्तर को इंगित करता है जब घड़ी एक बढ़ती बढ़त होती है, और "क्यू"आउटपुट स्थिति को इंगित करता है जब घड़ी बढ़ती बढ़त होती है।"" "एक बढ़ती बढ़त को इंगित करता है।

74HC165 का कार्य सिद्धांत

74HC165 का कार्य सिद्धांत एक शिफ्ट रजिस्टर के डिजाइन पर आधारित है।यह सीरियल इनपुट और डेटा के समानांतर आउटपुट को लागू करने के लिए चार इनपुट पिन (SER, SRCLK, RCLK, OE) का उपयोग करता है।घड़ी सिग्नल द्वारा संचालित, डेटा सीरियल इनपुट पिन सेर के माध्यम से बिट द्वारा रजिस्टर बिट में प्रवेश करता है।जब भी घड़ी सिग्नल पर एक बढ़ती बढ़त होती है, तो डेटा को एक बिट बाईं ओर स्थानांतरित कर दिया जाता है, और उच्चतम बिट शिफ्ट को कैस्केड में दर्ज किया जाता है या अगली शिफ्ट रजिस्टर में पास कर दिया जाता है।यह तंत्र 74HC165 को कुशलतापूर्वक धारावाहिक डेटा को संसाधित करने और इसे समानांतर आउटपुट में बदलने की अनुमति देता है, जिससे बाद के सर्किट प्रसंस्करण की सुविधा मिलती है।

74HC165 की संचालन की सिफारिश की गई स्थिति

वोल्टेज को GND (ग्राउंड = 0V) के लिए संदर्भित किया जाता है

74HC165 का उपयोग करने के लिए सावधानियां

74HC165 का उपयोग करते समय, हमें निम्नलिखित बिंदुओं पर ध्यान देना चाहिए:

- बिजली की आपूर्ति और ग्राउंडिंग: हमें यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि हम 74HC165 को एक स्थिर और उपयुक्त बिजली की आपूर्ति प्रदान करें और यह सुनिश्चित करें कि यह अच्छी तरह से ग्राउंडेड है।अस्थिर बिजली की आपूर्ति या खराब ग्राउंडिंग चिप को असामान्य रूप से काम कर सकती है।

- इनपुट सिग्नल: हमें यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि 74HC165 का सिग्नल इनपुट असामान्य इनपुट जैसे कि ओवरवॉल्टेज और ओवरक्रैक से बचने के लिए निर्दिष्ट रेंज के भीतर है।असामान्य इनपुट से चिप क्षति या अस्थिर संचालन हो सकता है।

- सीरियल इनपुट और समानांतर रीडिंग के बीच स्विच करना: 74HC165 के सीरियल इनपुट और समानांतर रीडिंग मोड को स्विच करते समय, हमें पीएल (समानांतर रीडिंग) इनपुट टर्मिनल के स्तर की स्थिति पर ध्यान देने की आवश्यकता है।हमें यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि हम स्विच करने से पहले पीएल इनपुट को सही स्तर पर सेट करें और संचालन के सही अनुक्रम का पालन करें।

- कैस्केड का उपयोग: यदि कई 74HC165s को कैस्केड करने की आवश्यकता है, तो हमें यह सुनिश्चित करना चाहिए कि कैस्केड कनेक्शन सटीक है और सही घड़ी का पालन करें और नियंत्रण विधियों को सक्षम करें।इसके अलावा, यह ध्यान देने योग्य है कि सीपी पिन के बढ़ते किनारे और डेटा आउटपुट के बीच का समय अंतराल विभिन्न निर्माताओं द्वारा उत्पादित 74HC165 चिप्स के बीच भिन्न हो सकता है।यदि देरी अपर्याप्त है, तो गलत डेटा पढ़ा जा सकता है।

- तापमान और पैकेजिंग: 74HC165 में विशिष्ट तापमान सीमा आवश्यकताएं हैं और अनुशंसित ऑपरेटिंग तापमान सीमा के भीतर उपयोग करने के लिए सुनिश्चित किया जाना चाहिए।इसके अलावा, 74HC165 का चयन करते समय, हमें विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त पैकेज प्रकार का चयन करना चाहिए, जैसे कि दोहरी इन-लाइन पैकेज (डीआईपी) या प्लास्टिक लीडेड चिप वाहक पैकेज (पीएलसीसी)।

- इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा: 74HC165 एक इलेक्ट्रोस्टैटिक संवेदनशील उपकरण है, इसलिए हमें इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति को रोकने के लिए हैंडलिंग, स्टोरेज और इंस्टॉलेशन के दौरान उचित इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा उपाय करना होगा।

74HC165 की भूमिका क्या है?

सीरियल इनपुट या समानांतर आउटपुट शिफ्ट रजिस्टर के रूप में, 74HC165 में मुख्य रूप से निम्नलिखित कार्य हैं:

- स्थिति का पता लगाना: 74HC165 का उपयोग कई स्विच या सेंसर की स्थिति का पता लगाने के लिए किया जा सकता है।एक स्विच या सेंसर के आउटपुट को 74HC165 के इनपुट पिन से जोड़कर, उनके राज्य परिवर्तनों की वास्तविक समय में निगरानी की जा सकती है।यह स्वचालन नियंत्रण, सुरक्षा अलार्म और इंस्ट्रूमेंट मॉनिटरिंग जैसे अनुप्रयोगों में बहुत उपयोगी है।

- कीबोर्ड स्कैनिंग: 74HC165 का उपयोग कीबोर्ड इनपुट के स्कैनिंग और पता लगाने के लिए किया जा सकता है।कीबोर्ड पंक्ति और कॉलम सिग्नल को 74HC165 चिप बिट में बिट द्वारा इनपुट करके, हम यह पता लगा सकते हैं कि एक निश्चित स्कैनिंग अनुक्रम के अनुसार एक कुंजी दबाया गया है यानी कुंजी कोड पढ़ा गया है।इस फ़ंक्शन का उपयोग कंप्यूटर कीबोर्ड, नियंत्रण पैनल और अन्य अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से किया जाता है, जो कि कीबोर्ड इनपुट की प्रतिक्रिया की गति और सटीकता में प्रभावी रूप से सुधार करता है।

- डेटा इनपुट विस्तार: 74HC165 डिजिटल सर्किट के इनपुट पोर्ट की संख्या का विस्तार कर सकता है।सीरियल इनपुट पिन के माध्यम से, हम बाहरी उपकरणों या सेंसर से कई संकेतों को प्रसंस्करण के लिए 74HC165 चिप में इनपुट कर सकते हैं।यह उन प्रणालियों के लिए उपयोगी है जिन्हें बड़ी संख्या में इनपुट सिग्नल प्राप्त करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि कीबोर्ड, कंट्रोल पैनल और स्विच।

- डेटा संग्रह और भंडारण: 74HC165 एक निश्चित समय के अनुसार सीरियल इनपुट डेटा संग्रहीत कर सकता है।जब सभी डेटा इनपुट संचालन पूरा हो जाता है, तो समानांतर आउटपुट पिन के माध्यम से, हम एक साथ संग्रहीत डेटा पढ़ सकते हैं।यह सुविधा डेटा अधिग्रहण और भंडारण प्रक्रिया को अधिक सुविधाजनक और कुशल बनाती है, इसलिए 74HC165 का व्यापक रूप से कई अनुप्रयोगों जैसे डेटा लॉगर, लॉजिक एनालाइज़र और सेंसर इंटरफेस में उपयोग किया गया है।

74HC165 के सीरियल इनपुट और समानांतर रीडिंग के बीच स्विच कैसे करें?

74HC165 के सीरियल इनपुट और समानांतर रीड मोड को पीएल (समानांतर लोड) इनपुट के स्तर की स्थिति को बदलकर स्विच किया जा सकता है।जब पीएल इनपुट कम होता है, तो 74HC165 समानांतर रीड मोड में होता है।इस समय, D0 से D7 तक समानांतर डेटा इनपुट पोर्ट, डेटा को अतुल्यकालिक रूप से रजिस्टर में पढ़ेगा।इस मोड में, डेटा को समानांतर में रजिस्टरों में लोड किया जा सकता है, जो तेजी से डेटा रीड को सक्षम करता है।

जब पीएल इनपुट अधिक होता है, तो 74HC165 सीरियल इनपुट मोड पर स्विच करता है।इस बिंदु पर, डेटा को रजिस्टर में डीएस (सीरियल डेटा) इनपुट से बिट से सीरियल किया जाएगा, प्रत्येक घड़ी पल्स के बढ़ते किनारे पर एक बिट को दाईं ओर स्थानांतरित कर दिया जाएगा।इस मोड में, डेटा एक धारावाहिक तरीके से बिट से रजिस्टर बिट में प्रवेश करता है, और एक शिफ्ट ऑपरेशन रजिस्टर के अंदर किया जाता है, जो सीरियल इनपुट और डेटा के भंडारण को साकार करता है।

इसलिए, पीएल इनपुट टर्मिनल के स्तर की स्थिति को नियंत्रित करके, यह आसानी से सीरियल इनपुट और समानांतर रीड मोड के बीच स्विच कर सकता है ताकि विभिन्न एप्लिकेशन आवश्यकताओं के अनुकूल हो सके।यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पीएल के बढ़ते किनारे से पहले, दोनों सीपी (घड़ी पल्स) और सीई (क्लॉक इनेबल) इनपुट को उच्च स्तर पर सेट किया जाना चाहिए ताकि डेटा को पीएल की सक्रिय स्थिति में शिफ्टिंग से रोकने के लिए उच्च स्तर पर सेट किया जा सके।इसके अलावा, 74HC165 के घड़ी इनपुट में एक गेटेड संरचना भी है, जिनमें से एक का उपयोग एक सक्रिय-लो घड़ी सक्षम (CE) इनपुट के रूप में किया जा सकता है।यह संरचना अधिक लचीलापन प्रदान करती है, जिससे उपयोगकर्ताओं को घड़ी चुनने और विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर नियंत्रण विधियों को सक्षम करने की अनुमति मिलती है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न [FAQ]

1. 74HC165 के लिए किसका उपयोग किया जाता है?

74HC165 आठ समानांतर इनपुट के साथ एक शिफ्ट रजिस्टर है: यह आपको एक साथ आठ इनपुट पिन का नमूना लेने में सक्षम बनाता है, और फिर एक बार में एक बिट परिणाम पढ़ें।दूसरे शब्दों में, यह आपके माइक्रोकंट्रोलर के लिए इनपुट पिन की संख्या का विस्तार करने का एक आसान तरीका है।शिफ्ट रजिस्टर में दो राज्य हैं: नमूना और शिफ्टिंग।

2. 74HC165 और 74HC595 के बीच क्या अंतर है?

74HC165 का उपयोग केवल कुछ GPIO के 8 इनपुट (जैसे स्विच) को कनेक्ट करने के लिए किया जा सकता है।74HC595 का उपयोग केवल कुछ GPIO के 8 आउटपुट (जैसे एलईडी) को कनेक्ट करने के लिए किया जा सकता है।एक नवागंतुक के लिए, शिफ्ट रजिस्टरों में मुख्य अंतर संभवतः/सीरियल आउट (पिसो) और सीरियल इन/समानांतर आउट (SIPO) में समानांतर है।

3. 74HC165 का सीरियल इनपुट क्या है?

74HCT165 8-बिट सीरियल या समानांतर-इन/सीरियल-आउट शिफ्ट रजिस्टर हैं।डिवाइस में एक सीरियल डेटा इनपुट (DS), आठ समानांतर डेटा इनपुट (D0 से D7) और दो पूरक सीरियल आउटपुट (Q7 और Q7) शामिल हैं।

4. 74HC165 कैसे काम करता है?

74HC165 सीरियल आउट (PISO) शिफ्ट रजिस्टर में 8-बिट समानांतर है।आप Arduino Uno पर केवल तीन पिन का उपयोग करके 8 पिन की स्थिति को पढ़ने के लिए PISO का उपयोग कर सकते हैं।शिफ्ट रजिस्टर 74HC165 का उपयोग Arduino के लिए इनपुट पिन की संख्या बढ़ाने के लिए किया जाता है।