深入解析MC74HC164B：8位串行输入/并行输出移位寄存器

在电子设计领域，移位寄存器是一种常用的逻辑器件，它能够实现数据的串行输入和并行输出，为电路设计带来了极大的便利。今天，我们就来深入了解一下安森美（onsemi）的MC74HC164B 8位串行输入/并行输出移位寄存器。

文件下载：MC74HC164B-D.PDF

一、产品概述

MC74HC164B在引脚排列上与LS164相同，其输入兼容标准CMOS输出，通过上拉电阻还能兼容LSTTL输出。它是一款8位的串行输入到并行输出的移位寄存器，具备两个串行数据输入A1和A2，可将其中一个输入用作数据使能。数据在时钟的每个上升沿进入寄存器，低电平有效的异步复位信号会覆盖时钟和串行数据输入。时钟输入处的施密特触发器增强了器件对时钟信号较慢上升和下降时间的容忍度以及对噪声的免疫力。

二、产品特性

输出驱动能力

MC74HC164B具有10个LSTTL负载的输出驱动能力，能够直接与CMOS、NMOS和TTL接口，这使得它在不同类型的电路中都能灵活应用。

宽工作电压范围

其工作电压范围为2.0V至6.0V，这为设计提供了更大的灵活性，能够适应不同的电源环境。

低输入电流

仅1μA的低输入电流，有助于降低功耗，提高电路的能效。

高抗噪性

具备CMOS器件的高抗噪特性，能够在嘈杂的电磁环境中稳定工作。

符合标准

符合JEDEC标准No. 7A要求，保证了产品的质量和兼容性。

芯片复杂度

芯片复杂度为244个FET或61个等效门，体现了其集成度和性能。

汽车级应用

带有NLV前缀的产品适用于汽车和其他有独特场地和控制变更要求的应用，并且通过了AEC - Q100认证，具备PPAP能力。

环保特性

该器件无铅、无卤素/BFR，符合RoHS标准，响应了环保的设计理念。

三、引脚分配与功能

输入引脚

• A1和A2（引脚1、2）：串行数据输入。要使高电平进入移位寄存器，A1和A2输入都必须为高电平，因此可以将其中一个输入用作数据使能输入。当只使用一个串行输入时，另一个必须连接到VCC。
• Clock（引脚8）：移位寄存器时钟。该引脚的正跳变将每个阶段的数据移到下一阶段。移位寄存器是完全静态的，允许时钟速率低至直流，可在连续或间歇模式下工作。

输出引脚

• QA - QH（引脚3、4、5、6、10、11、12、13）：并行移位寄存器输出。移位后的数据以真实（非反相）形式在这些输出端呈现。

控制输入引脚

• Reset（引脚9）：低电平有效的异步复位输入。向该输入施加低电压会重置所有内部触发器，并将输出QA - QH设置为低电平状态。

四、电气特性

最大额定值

包括直流电源电压、输入电压、输出电压、输入电流、输出电流、静态电源电流、功耗和存储温度等参数都有明确的限制。超过这些最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

推荐工作条件

规定了直流电源电压、输入电压、输出电压、输入上升和下降时间等参数的范围。在推荐工作范围内使用器件，能够保证其正常的功能和可靠性。

直流电气特性

详细列出了不同测试条件下的输入阈值电压、输出电压、输入泄漏电流、静态电源电流等参数，为电路设计提供了精确的电气性能参考。

交流电气特性

在负载电容为50pF、输入上升和下降时间为6ns的条件下，给出了时钟到输出的最大传播延迟等参数，这些参数对于高速电路设计至关重要。

时序要求

规定了A1或A2到时钟的最小建立时间、时钟和复位的最小脉冲宽度等时序参数，确保电路能够按照预期的时序工作。

五、封装与订购信息

MC74HC164B提供了SOIC - 14和TSSOP - 14两种封装形式，不同封装的产品在订购和运输信息上有所不同。需要注意的是，部分器件已经停产，在设计时要参考相关表格并与安森美代表联系获取最新信息。

六、总结

MC74HC164B作为一款功能强大的8位串行输入/并行输出移位寄存器，具有多种优良特性和广泛的应用前景。在实际设计中，电子工程师需要根据具体的应用需求，合理选择器件的封装形式，严格遵循其最大额定值和推荐工作条件，以确保电路的稳定性和可靠性。同时，要关注器件的停产信息，避免在新设计中使用已停产的产品。大家在使用MC74HC164B的过程中，有没有遇到过什么特别的问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。