Quelles sont les différences entre les CI de registre à décalage?

J'apprends l'Arduino et une chose qui a attiré mon attention était l'utilisation des registres à décalage pour augmenter le nombre de broches numériques.

J'ai vu de nombreux tutoriels qui utilisent le registre à décalage 74HC595, mais mon magasin local ne vend pas ce registre à décalage exact, mais en vend beaucoup d'autres comme:

74HC166
CD4015
74HC165
74HC164
CD4014
74HC595 SMD

Ils semblent tous être des registres à décalage 8 bits.

Je veux les utiliser pour allumer certaines LED à l'aide d'un Arduino. J'imagine qu'ils ont des objectifs très spécifiques, mais dans l'ensemble, pourrais-je utiliser l'un d'eux dans mon projet?

Quelle est la principale différence entre ces registres à décalage?

La façon la plus simple de répondre à une question comme celle-ci consiste à consulter les fiches techniques des composants:

• Le CD4015 fait partie de l'ancienne gamme de puces de la série 4000. À l'époque où ils ont été introduits, ils étaient CMOS tandis que les puces 7400 étaient TTL, bien que de nos jours les puces de type 74HC soient également CMOS. Ils voient encore une certaine utilité car ils fonctionnent avec une plage de tension plus large que les puces 74HC (jusqu'à 15 V, contre 7 V maximum pour 74HC ou 5,5 V pour 74LS). Ils sont également un peu plus lents (3MHz maximum à 5V, contre 25MHz pour le 74HC595).

• Le CD4014 a des spécifications similaires au 4015, mais plutôt que d'avoir des broches qui vous permettent de prendre toutes les valeurs qui ont été déplacées en une seule fois, il vous permet de mettre plusieurs valeurs en même temps, puis de les déplacer une par une. Le CD4015 est donc comme un convertisseur série-parallèle, mais celui-ci est un convertisseur parallèle-série.

• Le 74HC166 est une sortie série à entrée parallèle comme le CD4014, mais se situe dans la plage 74HC, de sorte que la plage de tension est plus petite et la réponse plus rapide de cette plage.

• 74HC165 permet à la fois l' entrée parallèle et série, et est la sortie série. Il fournit également une sortie à la fois inversée et non inversée.

• Le 74HC164 est série et parallèle, comme le CD4015, mais la série 74HC est donc plus rapide et plus basse.

• 74HC595 (ou plus exactement SN74HC595J) et 74HC595-SMD (qui pourraient être un certain nombre de variations mineures différentes) sont le même composant dans différents boîtiers. Le premier est un package "DIP" traditionnel, qui est probablement ce que vous voulez si vous travaillez sur des planches à pain, des planches à découper ou des panneaux prototypes perforés. Le dernier est un boîtier de montage en surface (probablement SOIC) qui est plus petit et plus facile à souder sur un PCB, mais peut être un peu pénible pour le prototypage. Ce sont des entrées en série en parallèle, mais elles ont également un ensemble distinct de registres sur lesquels les données entrées peuvent être copiées. Cela signifie que vos sorties parallèles peuvent être modifiées simultanément, plutôt que d'avoir des données invalides pendant que les nouvelles données sont déplacées.

Quelques autres puces que vous voudrez peut-être consulter:

• Comme mentionné par @supercat dans les commentaires, le CD4094 est utile lorsque vous devez contrôler plus de 8 lignes de sortie car il facilite la mise en cascade de la sortie d'une puce à la suivante. Le 74HC4094 est une puce avec le même comportement et la même disposition de broches, mais utilisant les tensions 74HC et des vitesses plus rapides.
• Le TLC6C5912 est une puce série à 12 canaux en sortie parallèle spécialement conçue pour piloter des LED, et peut gérer des LED avec des tensions et des courants beaucoup plus importants que ceux mentionnés ci-dessus.
• Le TLC5911 est un monstre de puce, mais il contrôle 16 LED et possède un pilote de courant constant pour chacun qui peut être contrôlé individuellement à l'un des 128 niveaux, c'est-à-dire que vous pouvez l'utiliser pour atténuer individuellement chaque LED, en décalant dans 7 bits de des informations de luminosité pour chacun plutôt qu'un seul bit marche / arrêt. Utile pour les panneaux qui affichent des images / vidéos.

Pour ajouter à la réponse de schadjo:

Les deux plus couramment utilisés pour Arduino (mais pas seulement) sont 74HC165 et 74HC595 .

Le 74HC165 peut être utilisé pour connecter jusqu'à 8 entrées (par exemple des commutateurs) à seulement quelques GPIO.

Le 74HC595 peut être utilisé pour connecter jusqu'à 8 sorties (par exemple des LED) à seulement quelques GPIO.

Pour un nouvel arrivant, la principale distinction dans les registres à décalage est probablement l'entrée parallèle / sortie série (PISO) et l'entrée série / sortie parallèle (SIPO).

Comme les noms le suggèrent, un PISO prend, disons, un signal de 8 bits et vous permet de décaler individuellement ces bits, un à la fois (en série) avec des impulsions d'horloge uniques.

Un SIPO vous permet de décaler chacun des bits de manière séquentielle, puis d'avoir tous, disons, 8 de ces bits présents sur 8 broches de sortie simultanément, c'est-à-dire en parallèle.

74HC595 (thruhole ou SMD) a une limite de 70mA sur les broches Vcc et Gnd, vous devez donc sélectionner des résistances de limite de courant qui autorisent 8-9 mA. (8 sorties x 9mA = 72mA).

Pour sélectionner une résistance: (5 V - Vf) /. 008 = résistance, avec Vf la tension directe de la LED (par exemple, ~ 2,5 V pour une LED rouge typique, certains verts et jaunes, et souvent un peu plus élevé pour d'autres couleurs comme le bleu , blanc).

(5V - 2,5V) /. 008A = 312,5 ohms, donc 300 ou 330 ohms feront l'affaire. 270 serait également correct, pour 9.25mA. 1K réduirait la luminosité en partie, mais serait toujours très lumineux. 8mA peut être assez lumineux avec une LED moderne à haute efficacité.

Si vous avez besoin de plus de courant, que TPIC6B595 et TPIC6C595 sont contrôlés de la même manière que 74HC595 - avec horloge, données et verrou - mais peuvent couler 150ma et 100mA par broche de sortie (décalage en 1, qui active la sortie, il devient faible pour faire passer le courant de 5 V à travers la LED et sa résistance. Vs Sourcing de courant à travers la LED / résistance à Gnd).

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En plus de toutes les autres bonnes réponses, la carte des broches du CI peut certainement différer entre les différents CI. Vous ne pouvez pas simplement brancher un fil sur les mêmes broches que vous utiliseriez pour un autre registre à décalage et vous attendre à ce qu'il fonctionne. Si vous faites correspondre la fonctionnalité des broches, il y a de bien meilleures chances, bien que la fonctionnalité des broches ne soit pas la même sur les différentes puces.