M54/74HC595：高速CMOS8位移位寄存器与输出锁存器

"这篇文档是关于74HC595集成电路的数据手册，主要介绍了这款8位移位寄存器和带有输出锁存器（3态）的高性能CMOS芯片的特性和应用。" 74HC595是一款广泛使用的数字集成电路，主要用于数据的串行到并行转换。该芯片由一个8位移位寄存器和一个8位存储寄存器组成，设计上采用Silicon C2MOS技术，实现了高速性能与低功耗的结合，与LSTTL逻辑家族兼容。 该芯片的主要特点包括： 1. **高速度**：74HC595的典型最大工作频率(fMAX)可以达到55MHz，在5V电源电压下，这使得它在高速数据传输方面表现出色。 2. **低功耗**：在全温区(例如25°C)下的静态电流消耗(ICC)仅为4微安，极大地降低了系统运行时的能耗。 3. **高噪声免疫力**：74HC595的非输入高电平(VNIH)和非输入低电平(VNIL)都至少为电源电压的28%，确保了在噪声环境中稳定的工作性能。 4. **强大的输出驱动能力**：对于Q到QH的输出，它可以驱动多达15个LSTTL负载；对于QH'的输出，可驱动10个LSTTL负载。同时，其输出电流能力最小为6mA和4mA，分别对应Q到QH和QH'。 5. **对称的输出阻抗**：无论输入是高电平还是低电平，IOH（输出高电流）和IOL（输出低电流）都是对称的，确保了良好的信号质量。 6. **平衡的传播延迟**：tPLH（高电平至低电平的延迟）和tPHL（低电平至高电平的延迟）时间相等，这意味着在不同状态转换之间有均匀的延迟，这对于同步系统特别重要。 7. **宽泛的工作电压范围**：74HC595可以在2V到6V的电压范围内正常工作，这使其能够适应各种电源条件。 8. **与LSTTL兼容**：引脚和功能与LSTTL系列的54/74LS595完全兼容，这意味着74HC595可以直接替换这些老一代的器件，无需更改电路设计。 在实际应用中，74HC595常用于显示驱动、LED控制、串行数据处理、简单的存储和缓冲等场景。通过串行输入数据，然后通过时钟脉冲移位，最后通过使能信号将数据并行输出到存储寄存器的8个独立的3态输出端口，实现并行数据的显示或处理。每个输出都可以单独控制，且当输出使能端被禁用时，所有输出端变为高阻态，不会对系统造成干扰。