ทางเลือกชิปชิฟต์เรจิสเตอร์แทน 74HC595 และอื่นๆ

ทางเลือกไอซีชิฟต์รีจิสเตอร์เป็นคำถามเสริมจากโซลูชันที่พบบ่อยที่สุดในการขยาย I/O แบบดิจิตอล เนื่องจากชิฟต์รีจิสเตอร์คือวิธีที่ขาพินไมโครคอนโทรลเลอร์เพียงไม่กี่ขาสามารถควบคุมบัสของเอาต์พุตได้ และ 74HC595 คือชิ้นส่วนที่เกือบทุกโปรเจกต์ใช้งานสำหรับงานนี้ ชิฟต์รีจิสเตอร์คือไอซีลอจิกดิจิตอลที่ย้ายข้อมูลบิตผ่านห่วงโซ่ของสเตจภายในในทุกขอบนาฬิกา และ 74HC595 คือเวอร์ชันแบบอินพุตอนุกรม เอาต์พุตคู่ขนานที่รับสตรีมบิตที่ขาพินเดียวและแสดงผลที่ขาพินเอาต์พุตแปดขา ซึ่งเป็นวิธีที่ผู้ใช้จุดแถวของ LED ไดรฟ์จอแสดงผล หรือควบคุมธนาคารสวิตช์จากขาพินไมโครคอนโทรลเลอร์สามขา คำถามเรื่องทางเลือกนั้นตอบได้ง่ายในทางหนึ่ง เพราะฟังก์ชันของ 74HC595 ถูกทำซ้ำในชิ้นส่วนจากผู้ผลิตหลายรายและตระกูลลอจิกหลายตระกูล และยากในอีกทางหนึ่ง เพราะการแทนที่ต้องเคารพทิศทางการชิฟต์ ชนิดแพ็คเกจ แหล่งจ่ายไฟ ความเร็ว และฟีเจอร์พิเศษที่คู่มือนี้อ่าน คู่มือนี้อธิบายว่าชิฟต์รีจิสเตอร์ทำอะไร 74HC595 เข้ากันอย่างไร วิธีค้นหาทางเลือกของมันในตระกูลต่างๆ และวิธีแทนที่อย่างปลอดภัย เพื่อให้บล็อกขยายเอาต์พุตบนบอร์ดถูกเลือกจากหลักฐาน

คู่มือนี้ยังครอบคลุมชิ้นส่วนพี่น้องที่ตอบคำถามตรงกันข้าม เพราะไม่ใช่ทุกความต้องการชิฟต์รีจิสเตอร์เป็นแบบเอาต์พุตคู่ขนาน 74HC165 คือชิฟต์รีจิสเตอร์แบบอินพุตคู่ขนาน เอาต์พุตอนุกรม ชิ้นส่วนที่อ่านธนาคารปุ่มกดหรือสวิตช์เป็นสตรีมบิตที่ขาพินไมโครคอนโทรลเลอร์เดียว และทางเลือกของมันเป็นไปตามโครงสร้างตระกูลเดียวกับของ 74HC595 นักออกแบบที่เข้าใจทั้งสองทิศทาง คือแบบเอาต์พุตคู่ขนานสำหรับการไดรฟ์และแบบอินพุตคู่ขนานสำหรับการอ่าน เข้าใจโลกของชิฟต์รีจิสเตอร์ และคู่มือนี้ทำแผนที่ทั้งสองทิศทาง ชิฟต์รีจิสเตอร์เป็นหนึ่งในชิ้นส่วนที่เป็นมิตรที่สุดในแคตตาล็อกสำหรับการแทนที่ เพราะหมายเลขฟังก์ชันและพินเอาต์เป็นมาตรฐานข้ามตระกูล และคู่มือให้วิธีการที่ทำให้การแทนที่ปลอดภัย ซึ่งเป็นการทบทวนสามชั้นเดียวกับที่คู่มือของไซต์นี้ใช้ทุกที่

ชิฟต์รีจิสเตอร์ทำอะไรและทำไมจึงต้องมีทางเลือก

ชิฟต์รีจิสเตอร์คือไอซีลอจิกดิจิตอลที่ย้ายข้อมูลบิตผ่านห่วงโซ่ของสเตจภายใน หนึ่งสเตจต่อพัลส์นาฬิกา และมีอยู่สองทิศทางที่เป็นประโยชน์ซึ่งโลกของการขยาย I/O ดำรงอยู่ ชิฟต์รีจิสเตอร์แบบอินพุตอนุกรม เอาต์พุตคู่ขนาน คือ 74HC595 และชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้อง รับสตรีมบิตที่อินพุตอนุกรมหนึ่งขา ชิฟต์ผ่านรีจิสเตอร์ที่ขอบนาฬิกา และแสดงเนื้อหาปัจจุบันที่ขาพินเอาต์พุตคู่ขนาน ซึ่งเป็นวิธีที่ขาพินไม่กี่ขาควบคุมเอาต์พุตหลายตัว โดยแต่ละเอาต์พุตอัปเดตโดยการชิฟต์ไบต์หรือเวิร์ดออก ชิฟต์รีจิสเตอร์แบบอินพุตคู่ขนาน เอาต์พุตอนุกรม คือ 74HC165 และชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้อง จับระดับของอินพุตคู่ขนานหลายตัวในหนึ่งนาฬิกาและชิฟต์ออกที่ขาพินอนุกรมหนึ่งขา ซึ่งเป็นวิธีที่คอนโทรลเลอร์อ่านสวิตช์หลายตัวผ่านขาพินน้อย สองทิศทางนี้คือสองส่วนของเรื่องการขยาย I/O ดิจิตอล และทั้งคู่สร้างจากสถาปัตยกรรมชิฟต์รีจิสเตอร์เดียวกัน นั่นคือเหตุผลที่ลอจิกตระกูลเดียวกันและวิธีการแทนที่เดียวกันครอบคลุมทั้งสองทิศทาง

คำถามเรื่องทางเลือกเกิดขึ้นด้วยเหตุผลเดียวกับทุกคำถามเกี่ยวกับชิ้นส่วน คือแหล่งจ่าย ราคา ชิ้นส่วนเลิกผลิต และแหล่งสำรอง การออกแบบที่ใช้ 74HC595 อาจต้องการทางเลือกเมื่อชิ้นส่วนขาดแคลน เมื่อราคาของชิ้นส่วนจากผู้ผลิตเฉพาะเคลื่อนไหว เมื่อการออกแบบต้องการตระกูลลอจิกที่มีระดับหรือความเร็วต่างกัน หรือเมื่อการจัดหาแหล่งซื้อต้องการผู้จำหน่ายสองรายบนฟุตพรินต์เดียวกัน โลกของชิฟต์รีจิสเตอร์เหมาะสมกับทางเลือกเป็นอย่างดี เพราะฟังก์ชันและพินเอาต์เป็นมาตรฐาน 74HC595 จากผู้ผลิตหนึ่ง และ 74HCT595 จากอีกผู้ผลิตหนึ่ง และ 74HC595 ภายในประเทศจากผู้ผลิตที่สามมีฟังก์ชันและพินเอาต์พื้นฐานเดียวกัน ดังนั้นการแทนที่จึงรักษาบอร์ดไว้ได้ ทางเลือกคือคำตอบของการจัดหาแหล่งซื้อ และคู่มืออ่านมันผ่านแผนที่ตระกูล สเปค และการตรวจสอบ ซึ่งเป็นวิธีที่ซื่อสัตย์ในการแทนที่ชิ้นส่วนที่เป็นมาตรฐานเท่ากับชิฟต์รีจิสเตอร์

สองทิศทางของชิฟต์รีจิสเตอร์: เอาต์พุตคู่ขนานและเอาต์พุตอนุกรม

สองทิศทางของชิฟต์รีจิสเตอร์ตอบความต้องการ I/O สองแบบที่แตกต่างกัน และการตั้งชื่อมันป้องกันความผิดพลาดคลาสสิกในการแทนที่ ชิ้นส่วนเอาต์พุตคู่ขนาน คือ 74HC595 รับข้อมูลอนุกรมและไดรฟ์เอาต์พุตคู่ขนานแปดตัว และเป็นชิ้นส่วนที่เหมาะสมเมื่อการออกแบบต้องการไดรฟ์เอาต์พุต คือ LED ส่วนแสดงผลของจอ ไดรฟ์รีเลย์ ธนาคารไฟแสดงสถานะ จากขาพินไม่กี่ขา ชิ้นส่วนเอาต์พุตอนุกรม คือ 74HC165 อ่านอินพุตคู่ขนานแปดตัวและชิฟต์ออกเป็นอนุกรม และเป็นชิ้นส่วนที่เหมาะสมเมื่อการออกแบบต้องการอ่านอินพุต คือปุ่มกด สวิตช์ สถานะเอนโค้ดเดอร์ เข้าไปในขาพินไม่กี่ขา ทั้งสองไม่ใช่ทางเลือกซึ่งกันและกัน 595 ไม่สามารถอ่านปุ่มกดและ 165 ไม่สามารถไดรฟ์เอาต์พุต และการแทนที่ที่สลับกันจะล้มเหลวในระดับฟังก์ชันก่อนที่การทบทวนดาตาชีตจะเริ่ม ทิศทางคือข้อเท็จจริงแรกของทางเลือก และนักออกแบบอ่านมันก่อนตระกูล แพ็คเกจ หรือความเร็ว

74HC595 ในฐานะอ้างอิงของชิฟต์รีจิสเตอร์

74HC595 คือชิ้นส่วนอ้างอิงสำหรับชิฟต์รีจิสเตอร์แบบอินพุตอนุกรม เอาต์พุตคู่ขนาน และการเข้าใจมันทำให้ทุกการเปรียบเทียบทางเลือกเป็นรูปธรรม 74HC595 คือชิฟต์รีจิสเตอร์ 8 บิต แบบอินพุตอนุกรม เอาต์พุตคู่ขนานพร้อมแลตช์เอาต์พุต สร้างในตระกูลลอจิก CMOS ความเร็วสูง และสถาปัตยกรรมของมันคือตัวสร้างโลกการขยาย I/O: ชิฟต์รีจิสเตอร์ชิฟต์ข้อมูลอนุกรมเข้าที่ขอบนาฬิกา และแลตช์แยกต่างหากจับเนื้อหารีจิสเตอร์ไปยังเอาต์พุตคู่ขนานในขั้นตอนเดียว ซึ่งทำให้เอาต์พุตอัปเดตได้อย่างสะอาดโดยไม่มีสถานะระหว่างกลางกะพริบ ชิ้นส่วนที่ตามลอจิกตระกูลและแหล่งจ่าย คือตระกูล HC ทำงานบนแหล่งจ่าย CMOS 2 ถึง 6 โวลต์พร้อมเกณฑ์อินพุต CMOS และชิ้นส่วนไดรฟ์เอาต์พุตด้วยกระแสไดรฟ์ HC ซึ่งเป็นสิ่งที่จุด LED และไดรฟ์ชิ้นส่วนที่ต้องการสเตจของบัฟเฟอร์ ความนิยมของ 74HC595 คือเหตุผลที่มันเป็นอ้างอิง และทางเลือกถูกอ่านเทียบกับมัน

แพ็คเกจและพินเอาต์ของ 74HC595 ก็เป็นอ้างอิงที่ทางเลือกใช้ร่วมกัน ชิ้นส่วนมาในแพ็คเกจ 16 ขา คือ SOIC-16 และ DIP-16 และ TSSOP-16 โดยมีข้อมูลอนุกรมเข้า นาฬิกาชิฟต์ แลตช์ เปิดใช้งานเอาต์พุต รีเซ็ต และเอาต์พุตคู่ขนานแปดขาอยู่ที่ขาพินมาตรฐาน และเลย์เอาต์ถูกทำซ้ำข้ามผู้ผลิตและตระกูลลอจิก การออกแบบที่ใช้กับ 74HC595 อ่านตัวเลือกที่ตระกูลย่อยหลายตัวมี คือ 74HCT595 พร้อมเกณฑ์อินพุตที่ใช้งานร่วมกับ TTL ได้สำหรับโลก TTL 5 โวลต์ แพ็คเกจ SOIC และ TSSOP สำหรับฟุตพรินต์ และหมายเลขใหม่จากผู้ผลิตที่มีฟังก์ชันเดียวกันในขาพินเดียวกัน ชิ้นส่วนอ้างอิงคือศูนย์กลางของแผนที่ และทางเลือกคือเพื่อนบ้านของมัน ซึ่งเป็นโครงสร้างที่คู่มือนี้ใช้อ่านการแทนที่

74HC595 ขยาย I/O จากไมโครคอนโทรลเลอร์อย่างไร

74HC595 ขยายเอาต์พุตของไมโครคอนโทรลเลอร์โดยแลกขาพินกับเวลา และเคล็ดลับคือสถาปัตยกรรมของชิฟต์รีจิสเตอร์ คอนโทรลเลอร์ไดรฟ์ข้อมูลอนุกรม นาฬิกาชิฟต์ และแลตช์ สามขาพิน และชิฟต์บิตออกสำหรับเอาต์พุตแปดตัว ดังนั้น 595 เปลี่ยนสามขาพินควบคุมเป็นเอาต์พุตแปดตัว และ 74HC595 สองตัวต่อเรียงกันเปลี่ยนสามขาเดียวกันเป็นสิบหก และห่วงโซ่เติบโตตามจำนวนรีจิสเตอร์ แลตช์เอาต์พุตรักษาระดับที่ไดรฟ์ให้คงที่ในขณะที่ไบต์ถัดไปชิฟต์อยู่เบื้องหลัง ซึ่งเป็นเหตุผลที่ 595 เป็นแรงงานหลักของแถว LED จอเจ็ดส่วน จอตัวอักษร และธนาคารรีเลย์ที่ไมโครคอนโทรลเลอร์ควบคุม การขยายคือเหตุผลที่ชิ้นส่วนนี้มีทุกที่ และคำถามเรื่องทางเลือกจึงเป็นคำถามเรื่องการแทนที่แรงงานหลักโดยไม่ต้องสร้างการขยายใหม่ ตำแหน่งของ 74HC595 ในฐานะอ้างอิงคือเหตุผลที่คู่มือทางเลือกเริ่มต้นที่นั่น และวิธีการแทนที่รักษาการขยายให้ครบถ้วน

ตระกูล 74HC595 และชิ้นส่วนเทียบเท่า

74HC595 คือศูนย์กลางของตระกูลที่การแทนที่อ่านเป็นแผนที่ของชิ้นส่วนเทียบเท่า วงแรกของแผนที่คือเวอร์ชันตระกูลลอจิก คือ 74HCT595 พร้อมเกณฑ์อินพุตที่ใช้งานร่วมกับ TTL ได้สำหรับบอร์ด 5 โวลต์ และเกรดตระกูลอื่นที่ผู้ผลิตผลิต โดยแต่ละตัวมีฟังก์ชันและพินเอาต์พื้นฐานเดียวกันพร้อมระดับและความเร็วของตระกูล วงที่สองคือผู้ผลิต คือ SN74HC595, M74HC595 และชิ้นส่วน 74HC595 ภายในประเทศ ซึ่งทำซ้ำฟังก์ชันและพินเอาต์ภายใต้คำนำหน้าของตัวเอง และการจัดหาแหล่งซื้อสามารถย้ายระหว่างกันบนฟุตพรินต์เดียวกัน วงที่สามคือชิ้นส่วนที่คล้ายกันในเชิงฟังก์ชันที่ใช้งานชิฟต์รีจิสเตอร์ร่วมกันแต่มีฟีเจอร์ชุดต่างกัน คือ CD4094 พร้อมเปิดใช้งานและพินเอาต์ต่างกัน และ 74LS595 และเกรดเก่ากว่า ซึ่งต้องตรวจสอบพินเอาต์และไฟฟ้าก่อนการแทนที่ แผนที่คือดินแดนของทางเลือก และบอร์ดและเฟิร์มแวร์ของการออกแบบตัดสินว่าทางเลือกต้องมาจากวงไหน

การแทนที่ภายในตระกูลเป็นการเคลื่อนไหวที่ง่ายและพบบ่อย และการแทนที่ข้ามวงคือสิ่งที่ต้องตรวจสอบ การออกแบบที่ใช้ SN74HC595 สามารถจัดหาแหล่งซื้อ 74HC595 ภายในประเทศ หรือ 74HCT595 บน SOIC-16 เดียวกัน โดยเปลี่ยนเกณฑ์อินพุตที่เกี่ยวข้องกับ HCT และการเปลี่ยนแปลงถูกอ่านเทียบกับไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ไดรฟ์และโหลดที่รับ การออกแบบที่ย้ายไปยัง CD4094 หรือชิ้นส่วนฟังก์ชันต่างกันอ่านพินเอาต์ เพราะฟีเจอร์และขาพินแตกต่างกัน และตรวจสอบฟังก์ชันที่เฟิร์มแวร์คาดหวัง คือแลตช์ เปิดใช้งาน และเลย์เอาต์อนุกรม แผนที่ตระกูลคือการอ่านที่ทำให้การแทนที่เร็วในที่ที่ปลอดภัยและระมัดระวังในที่ที่ไม่ปลอดภัย และเป็นเหตุผลที่ทางเลือกของ 74HC595 เป็นมิตรกว่าส่วนใหญ่ การมาตรฐานตระกูลคือของขวัญของชิฟต์รีจิสเตอร์ และการตรวจสอบคือระเบียบวินัยที่ใช้ของขวัญอย่างปลอดภัย

74HCT595 และตัวแปรตระกูลลอจิกอื่น

74HCT595 และตัวแปรตระกูลลอจิกอื่นคือวงของระดับและความเร็วของการแทนที่ และการอ่านมันคือการตรวจสอบสองบรรทัด 74HCT595 คือชิ้นส่วน CMOS ความเร็วสูงพร้อมเกณฑ์อินพุตที่ใช้งานร่วมกับ TTL ได้ ทำงานบนแหล่งจ่าย 5 โวลต์และยอมรับระดับอินพุต TTL ที่ไดรฟ์ TTL ไบโพลาร์ให้ ดังนั้นจึงเป็นตัวเลือกเมื่อเกณฑ์ CMOS ของ 74HC595 จะปฏิเสธสัญญาณ TTL เกณฑ์อินพุตคือสเปคที่ตัดสิน เพราะอินพุต CMOS ที่ 5 โวลต์ต้องการสถานะสูงเหนือประมาณ 3.5 โวลต์ ในขณะที่อินพุต TTL ยอมรับสถานะสูงเหนือประมาณ 2 โวลต์ และไดรฟ์ของการออกแบบตัดสินว่ารีซีฟเวอร์ต้องการอันไหน การไดรฟ์และความเร็วตามตระกูล และการแทนที่ที่เปลี่ยนตระกูลเปลี่ยนพฤติกรรมของ 595 ในอินเตอร์เฟซ ดังนั้นนักออกแบบตรวจสอบระดับและการไดรฟ์เทียบกับไดรฟ์และโหลด ตัวแปรตระกูลเป็นทางเลือกที่ง่ายพร้อมการตรวจสอบสองบรรทัด และการตรวจสอบคือสิ่งที่ทำให้การแทนที่ 74HC595 สะอาด

ทางเลือกแบบอินพุตคู่ขนาน เอาต์พุตอนุกรม: 74HC165 และตระกูลของมัน

ทิศทางตรงกันข้ามของชิฟต์รีจิสเตอร์ คือการอ่านอินพุตแทนการไดรฟ์เอาต์พุต มี 74HC165 เป็นอ้างอิง และทางเลือกของมันเป็นไปตามโครงสร้างตระกูลเดียวกับของ 74HC595 74HC165 คือชิฟต์รีจิสเตอร์ 8 บิต แบบอินพุตคู่ขนาน เอาต์พุตอนุกรมในตระกูลลอจิก HC เดียวกัน ชิ้นส่วนที่จับระดับของอินพุตคู่ขนานแปดตัวและชิฟต์ออกที่ขาพินอนุกรมหนึ่งขา และเป็นแรงงานหลักของการอ่านปุ่มกดและสวิตช์ข้ามโลกไมโครคอนโทรลเลอร์ ทางเลือกวนรอบมันเหมือนกับที่ทำกับ 595: คือ 74HCT165 และเกรดตระกูลอื่นสำหรับระดับ คือผู้ผลิตของ SN74HC165 และชิ้นส่วนภายในประเทศ และคือเพื่อนบ้านทางฟังก์ชันพร้อมฟีเจอร์และพินเอาต์ต่างกัน การเลือกระหว่างชิ้นส่วนตระกูล 595 และตระกูล 165 คือการตัดสินใจทิศทาง และการเลือกภายในตระกูล 165 คือการตัดสินใจตระกูลและฟุตพรินต์ และสองการตัดสินใจคือทั้งหมดของการแทนที่ชิฟต์รีจิสเตอร์

การออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่อ่านอินพุตหลายตัวผ่านชิฟต์รีจิสเตอร์เลือกชิ้นส่วนอินพุตคู่ขนานและเส้นทางการอ่านที่ไมโครคอนโทรลเลอร์รัน และการแทนที่ 165 รักษาเส้นทางการอ่านให้ครบถ้วนเมื่อชิ้นส่วนและตระกูลตรงกัน ฟังก์ชันของ 74HC165 คือจับอินพุตคู่ขนานและชิฟต์บนนาฬิกา เป็นมาตรฐานข้ามตระกูล และพินเอาต์และแพ็คเกจถูกทำซ้ำบน SOIC-16 และ DIP-16 ดังนั้นทางเลือกที่ตรงกับตระกูลและฟุตพรินต์รักษาบอร์ด เฟิร์มแวร์ที่อ่านอินพุต คือการคล็อกนาฬิกาอนุกรมและการควบคุมโหลด ไม่สนใจผู้ผลิตตราบใดชิ้นส่วนทำงานเหมือนกัน ซึ่งเป็นคุณสมบัติเดียวกันที่ทำให้การแทนที่ 595 เป็นมิตร ตระกูลของ 165 คือภาพสะท้อนของ 595 และคู่มืออ่านทั้งสองทิศทางภายใต้วิธีเดียวกัน

วิธีเลือกระหว่างชิ้นส่วนตระกูล 595 และตระกูล 165

การเลือกระหว่างชิ้นส่วนตระกูล 595 และตระกูล 165 คือการตัดสินใจฟังก์ชัน และฟังก์ชันตัดสินก่อนสเปคใดๆ ใช้ตระกูล 595 แบบอินพุตอนุกรม เอาต์พุตคู่ขนานเมื่อการออกแบบไดรฟ์เอาต์พุต คือ LED จอแสดงผล ไดรฟ์ และธนาคารไฟแสดงสถานะ เพราะเอาต์พุตคู่ขนานคือจุด ใช้ตระกูล 165 แบบอินพุตคู่ขนาน เอาต์พุตอนุกรมเมื่อการออกแบบอ่านอินพุต คือปุ่มกด สวิตช์ เอนโค้ดเดอร์ และสถานะเซ็นเซอร์ เพราะเอาต์พุตอนุกรมไปยังคอนโทรลเลอร์คือจุด การออกแบบที่ต้องการทั้งสอง คือไดรฟ์และอ่าน ใช้ทั้งสองตระกูล คือห่วงโซ่ 595 สำหรับเอาต์พุตและห่วงโซ่ 165 สำหรับอินพุต และทั้งสองด้วยกันคือการขยาย I/O ที่สมบูรณ์ การเลือกระหว่างตระกูลไม่ใช่การแข่งขันประสิทธิภาพ มันคือข้อกำหนดทิศทาง และนักออกแบบที่อ่านทิศทางก่อนไม่เคยแทนที่ 165 ด้วย 595 หรือกลับกัน ทิศทางคือประตูแรก และตระกูลและแพ็คเกจคือประตูที่สอง และสองประตูคือการเลือกทั้งหมด

ข้อกำหนดสำคัญ: อุปทาน, คล็อก, ไดรฟ์ และชิฟต์รีจิสเตอร์

ข้อกำหนดการอ่านของชิฟต์รีจิสเตอร์ทดแทนครอบคลุมอุปทาน คล็อก และไดรฟ์ และเป็นชั้นที่แผนที่ครอบครัวไม่ได้ระบุอย่างครบถ้วน อุปทานเป็นข้อแรก: ตระกูล HC ทำงานที่ 2 ถึง 6 โวลต์พร้อมเกณฑ์ CMOS ตระกูล HCT ที่ 5 โวลต์ TTL โลก และรางของการออกแบบเลือกตระกูล เพราะบอร์ด 3.3 โวลต์ใช้ HC และบอร์ด 5 โวลต์ TTL ใช้ HCT ที่ระดับต้องการ ความเร็วคล็อกเป็นข้อที่สอง: ความถี่คล็อกสูงสุดและความล่าช้าในการแพร่กระจายตัดสินว่ารีจิสเตอร์เลื่อนเร็วเพียงใด และอัตราการอัปเดตของการออกแบบและคล็อกของไมโครคอนโทรลเลอร์ต้องอยู่ภายในความสามารถของชิ้นส่วน ไดรฟ์เป็นข้อที่สาม: กระแสเอาต์พุตที่รีจิสเตอร์สามารถจ่ายและรับตัดสินว่าเอาต์พุตขับอะไร LED ต้องการตัวต้านทานและกระแส และรีเลย์ไดรเวอร์ต้องการสเตจ และตระกูลไดรฟ์ต่ำเปลี่ยนการออกแบบโหลด ข้อกำหนดทั้งสามคือการตรวจสอบกับบอร์ด และเป็นเหตุผลที่ตัวแปรตระกูลไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงที่ควรทำโดยไม่อ่านดาตาชีต

การอ่านยังครอบคลุมพินพิเศษที่ 74HC595 และตัวทดแทนของมันมี และคุณสมบัติที่เปิดใช้งาน เอาต์พุตอนุญาตและรีเซ็ตบน 595 ควบคุมเอาต์พุตและรีจิสเตอร์ และตัวทดแทนต้องวางฟังก์ชันเดียวกันบนพินเดียวกันพร้อมพฤติกรรมเดียวกัน เพราะเฟิร์มแวร์ขับมัน แลทช์ ซึ่งแยกการเลื่อนออกจากเอาต์พุต เป็นคุณสมบัติที่ทำให้ 595 สะอาด และตัวทดแทนที่ไม่มีแลทช์ หรือมีพฤติกรรมแลทช์ต่างกัน เปลี่ยนการอัปเดตเอาต์พุตและการกระพริบที่การออกแบบเห็น คุณสมบัติพิเศษเป็นส่วนหนึ่งของฟังก์ชัน และการทดแทนตรวจสอบมันมากกว่าสันนิษฐานว่าชื่อพินเพียงพอ ข้อกำหนดและการอ่านคุณสมบัติคือชั้นดาตาชีตของตัวทดแทน และเป็นชั้นที่ทำให้การทดแทนที่เป็นมิตรปลอดภัย

วิธีจับคู่ความเร็วคล็อกของชิฟต์รีจิสเตอร์ทดแทน

การจับคู่ความเร็วคล็อกของชิฟต์รีจิสเตอร์ทดแทนเป็นเรื่องของส่วนเผื่อและอัตราการอัปเดต อ่านความถี่คล็อกสูงสุดของตัวทดแทนจากดาตาชีต และเปรียบเทียบกับคล็อกที่ไมโครคอนโทรลเลอร์ขับจริง คล็อก SPI หรือ GPIO บนไลน์เลื่อน และเว้นส่วนเผื่อไว้ เพราะค่าสูงสุดในดาตาชีตคือขีดจำกัดที่สภาวะในอุดมคติ และความจุของบอร์ดและอุณหภูมิลดระยะขอบจริงลง อ่านความล่าช้าในการแพร่กระจายตัวที่สำคัญ เวลาจากขอบคล็อกถึงเอาต์พุตหรือ serial-out พร้อม และเพิ่มเข้ากับการจับเวลาของวงจรรับที่การออกแบบอ่านเชน ดังนั้นเชนยิ่งเร็ว ความล่าช้ายิ่งสะสมมากขึ้น การทดแทนที่ลดคล็อกสูงสุดต่ำกว่าอัตราของการออกแบบล้มเหลวในการเลื่อน และตัวที่เพิ่มความเร็วเกินความคาดหวังของเฟิร์มแวร์รับสามารถทำลายการจับเวลาการอ่าน ดังนั้นการจับคู่คือการจับคู่ส่วนเผื่อมากกว่าตัวเลขเพียงอย่างเดียว การอ่านคล็อกคือระเบียบวินัยการจับเวลาของตัวทดแทน และเป็นชั้นที่การทดสอบเบนช์ยืนยัน

ตัวแปรแพ็คเกจของชิฟต์รีจิสเตอร์

ตัวแปรแพ็คเกจของชิฟต์รีจิสเตอร์คือครึ่งฟุตพรินต์ของตัวทดแทน และ SOIC-16, DIP-16 และ TSSOP-16 ครอบคลุมบอร์ดทั่วไป SOIC-16 คือมาตรฐานติดตั้งบนพื้นผิว DIP-16 คือ through-hole สำหรับต้นแบบและเบรดบอร์ดแบบดั้งเดิม และ TSSOP-16 คือติดตั้งบนพื้นผิวแบบกะทัดรัดสำหรับบอร์ดหนาแน่น และตัวทดแทนต้องจับคู่ฟุตพรินต์ที่บอร์ดวางไว้ เพราะบอร์ดที่มีรูปแบบ SOIC-16 ไม่สามารถติดตั้ง DIP-16 ได้โดยไม่มีอแดปเตอร์ การตัดสินใจแพ็คเกจแยกจากการตัดสินใจฟังก์ชัน: 74HC595 ใช้งานได้ในทุกแพ็คเกจ แต่บอร์ดเลือกแพ็คเกจที่ฟุตพรินต์ของมันรองรับ และการทดแทนรักษาแพ็คเกจคงที่ในขณะที่ฟังก์ชันและตระกูลแลกเปลี่ยนกัน ตัวแปรแพ็คเกจยังมีระยะพิทช์พินและขนาดตัวถังที่การเลือกวางและรีเฟลวอ์อ่าน และการทดแทนยืนยันตัวแปรที่แน่นอนกับบอร์ดมากกว่าสันนิษฐานว่า SOIC และ TSSOP ทดแทนกันได้ แพ็คเกจคือสัญญาทางกายภาพของตัวทดแทน และสัญญาเป็นข้อเท็จจริงแรกของการทดแทน

ฟุตพรินต์ SOIC-16, DIP-16 และ TSSOP-16

ฟุตพรินต์ SOIC-16, DIP-16 และ TSSOP-16 คือสัญญาทางกายภาพที่แตกต่างกันสามข้อสำหรับฟังก์ชันแปดบิตเดียวกัน SOIC-16 มี 16 ขาบนตัวถังมาตรฐานพร้อมระยะพิทช์ 1.27 มิลลิเมตร DIP-16 มีขา through-hole บนกริด 2.54 มิลลิเมตร และ TSSOP-16 มีระยะพิทช์ที่ละเอียดกว่า 0.65 มิลลิเมตรบนตัวถังที่เพรียวกว่า และบอร์ดที่ออกแบบสำหรับหนึ่งไม่สามารถติดตั้งตัวอื่นได้ การเลือกตัวทดแทนอ่านฟุตพรินต์ของบอร์ด หาแบบเทียบเท่าในแพ็คเกจนั้น และรักษาแผนที่พินเหมือนกันทั้งตัวแปร เพราะพินฟังก์ชันเรียงตามแบบแพ็คเกจ ต้นแบบที่เริ่มบน DIP-16 และการผลิตที่ย้ายไป SOIC-16 หรือ TSSOP-16 ใช้ฟังก์ชันเดียวกันและเฟิร์มแวร์เดียวกัน โดยแพ็คเกจเป็นการเปลี่ยนแปลงเดียว การเปรียบเทียบฟุตพรินต์คือครึ่งกลไกของตัวทดแทน และเป็นครึ่งที่การทบทวนสกีมาติกไขก่อนที่การทบทวนดาตาชีตจะเริ่ม

เมื่อใดควรทดแทนชิฟต์รีจิสเตอร์และเมื่อใดไม่ควร

การทดแทนชิฟต์รีจิสเตอร์เป็นการเคลื่อนไหวที่ถูกต้องภายในตระกูลและเป็นการเคลื่อนไหวที่ผิดข้ามทิศทาง และขีดจำกัดของคู่มือเหมือนกับทุกการทดแทน ทดแทนภายในตระกูล 74HC595 วงผู้จำหน่าย เกรดตระกูล และตัวทดแทนฟังก์ชันที่พินเข้ากันได้ เมื่ออุปทานหรือราคาหรือแหล่งสำรองต้องการ เพราะแผนที่ตระกูลรักษาบอร์ดและเฟิร์มแวร์ ทดแทนภายในตระกูล 74HC165 ด้วยวิธีเดียวกันสำหรับการอ่านอินพุต ไม่ทดแทนข้ามทิศทาง 165 สำหรับ 595 หรือกลับกัน เพราะฟังก์ชันเปลี่ยนและบอร์ดที่ขับไม่สามารถอ่านได้ และตรวจสอบคุณสมบัติพิเศษ แลทช์ อนุญาต รีเซ็ต และอุปทานและคล็อก กับบอร์ดและเฟิร์มแวร์ก่อนปริมาณ เพราะแผนที่ตระกูลคือรายการผู้สมัครและดาตาชีตและเบนช์คือผู้ตัดสิน การทดแทนเป็นมิตรเพราะตระกูลมีมาตรฐาน และขีดจำกัดคือทิศทางและคุณสมบัติ ซึ่งวิธีการตรวจสอบ

การตอบสนองต่อขีดจำกัดการทดแทนเหมือนกับทุกชิ้นส่วน: จัดหา ทดแทน หรือออกแบบใหม่ จัดหาต้นฉบับที่มี ทดแทนด้วยสมาชิกตระกูลที่ตรวจสอบแล้วที่ฟังก์ชันและฟุตพรินต์จับคู่ และออกแบบใหม่บล็อกรอบชิ้นส่วนต่างเมื่อคุณสมบัติหรือความหนาแน่นต้องการ บันทึกการตัดสินใจพร้อมหลักฐาน ชิฟต์รีจิสเตอร์ที่มีมาตรฐานมากขนาดนี้หายากที่จะถึงการออกแบบใหม่ และการทดแทนมักเป็นคำตอบ ซึ่งเป็นความเป็นมิตรที่แท้จริงของหมวดหมู่นี้ ขีดจำกัดคือการตรวจสอบทิศทางและคุณสมบัติ และวิธีการที่ตรวจสอบมันคือวิธีการที่คู่มือนี้ให้ ซึ่งเหมือนกับวิธีการที่คู่มือของไซต์นี้ใช้กับทุกชิ้นส่วนที่จัดหาและเปลี่ยน เรื่องราวของชิฟต์รีจิสเตอร์คือฟังก์ชันมาตรฐานและตระกูลที่ลึก และการทดแทนคือคำตอบที่เป็นมิตรที่สุดของอุปทาน

ตัวอย่างที่ทำแล้ว: ขับเมทริกซ์ LED ด้วย 74HC595

การขับเมทริกซ์ LED ด้วย 74HC595 คือตัวอย่างที่ทำแล้วที่เปลี่ยนชิฟต์รีจิสเตอร์จากแนวคิดเป็นวงจร และตัวเลขคือการอ่านแรกของการออกแบบ รับแถวของ LED แปดตัวบนเอาต์พุตแบบขนานแปดตัว แต่ละตัวมีตัวต้านทานอนุกรม ค่าตัวต้านทานคืออุปทานลบดรอปไปข้างหน้า LED หารด้วยกระแสที่ต้องการ ดังนั้นอุปทาน 5 โวลต์ LED 2 โวลต์ และเป้าหมาย 10 มิลลิแอมป์ให้ตัวต้านทานประมาณ 300 โอห์ม และตัวต้านทานทั้งตั้งความสว่างและป้องกัน LED และเอาต์พุต ไมโครคอนโทรลเลอร์ขับสามพิน ข้อมูลอนุกรม คล็อกเลื่อน และแลทช์ และเฟิร์มแวร์เลื่อนเอาต์พุทไบต์ หนึ่งบิตต่อคล็อก แล้วพัลส์แลทช์เพื่อย้ายเนื้อหารีจิสเตอร์ไปยังเอาต์พุตแบบขนานในขั้นตอนเดียว ซึ่งเป็นวิธีที่เอาต์พุตอัปเดตสะอาดโดยไม่มีสถานะระหว่างกลางกระพริบ ไบต์ของหนึ่งและศูนย์สลับกันจุด LED ทุกตัว และรูปแบบเป็นเพียงไบต์ที่เฟิร์มแวร์เลื่อน ตัวอย่างที่ทำแล้วคือใบหน้าที่เรียบง่ายที่สุดของชิฟต์รีจิสเตอร์ และเป็นใบหน้าที่แคสเคดและจอแสดงผลสร้างขึ้น

ตัวอย่างยังอ่านกระแสที่เอาต์พุตจ่ายจริง เพราะไดรฟ์ของ 74HC595 คือไดรฟ์ของตระกูล CMOS ในมิลลิแอมป์มากกว่าหลายร้อยมิลลิแอมป์ ดังนั้น LED ขับผ่านตัวต้านทานอนุกรม และโหลดหนักขับผ่านสเตจบัฟเฟอร์ แบงก์ของ LED ที่ 10 มิลลิแอมป์แต่ละตัวดึง 80 มิลลิแอมป์รวมจากอุปทาน แต่เพียงไม่กี่มิลลิแอมป์ผ่านพินเอาต์พุตของชิปหลังตัวต้านทาน และส่วนจอแสดงผลที่ต้องการกระแสมากขึ้นใช้ทรานซิสเตอร์หรือสเตจไดรเวอร์ที่การออกแบบเพิ่ม ตัวอย่างที่ทำแล้วแสดงชิฟต์รีจิสเตอร์เป็นสเตจควบคุมมากกว่าสเตจกำลัง ซึ่งเป็นโมเดลจิตใจที่ถูกต้องของตำแหน่งของ 74HC595 และเป็นโมเดลที่ทั้งการจัดหาและการทดแทนรักษา เพราะตัวทดแทนที่เปลี่ยนไดรฟ์เปลี่ยนตัวต้านทานและการออกแบบโหลด เมทริกซ์ LED คือบทนำที่เป็นมิตรที่สุดสำหรับชิฟต์รีจิสเตอร์ และเป็นบทนำที่คู่มือนี้ใช้สอนส่วนที่เหลือ

การคำนวณตัวต้านทาน LED-ทำงานสำหรับ 74HC595

การคำนวณตัวต้านทาน LED-ทำงานสำหรับ 74HC595 คือเลขคณิตเล็กน้อยที่ตัวอย่างพึ่งพา สำหรับอุปทาน 5 โวลต์ LED แดง 2 โวลต์ และเป้าหมาย 10 มิลลิแอมป์ ตัวต้านทานคืออุปทานลบดรอปไปข้างหน้าหารด้วยกระแส 3 โวลต์หารด้วย 0.01 แอมป์ 300 โอห์ม และค่ามาตรฐาน 330 โอห์มให้กระแสที่มืดกว่าและปลอดภัยกว่าเล็กน้อยที่ 9 มิลลิแอมป์ สำหรับอุปทาน 3.3 โวลต์และ LED เดียวกัน ตัวต้านทานคือ 1.3 โวลต์หารด้วย 0.01 130 โอห์ม และค่ามาตรฐาน 150 โอห์มให้ประมาณ 8.7 มิลลิแอมป์ การคำนวณปรับขนาดตามสี LED LED สีฟ้าหรือสีขาวดรอปมากขึ้น และการออกแบบอ่านแรงดันไปข้างหน้าจากดาตาชีตของ LED มากกว่าจากความจำ และเว้นกระแสต่ำกว่าเรทของ LED และไดรฟ์ของชิฟต์รีจิสเตอร์ การคำนวณคือตัวเลขแรกของตัวอย่าง LED และเป็นตัวเลขที่ความสว่างและอายุยืนทั้งสองพึ่งพา

การต่อแบบแคสเคดชิฟต์รีจิสเตอร์สองตัวสำหรับ 16 เอาต์พุต

การต่อแบบแคสเคดชิฟต์รีจิสเตอร์ 74HC595 สองตัวคือขั้นตอนจากแปดเอาต์พุตเป็นสิบหก และเป็นรูปแบบเบื้องหลังจอแสดงผลที่ใหญ่ขึ้นและแบงก์เอาต์พุตที่ใหญ่ขึ้น แคสเคดเชื่อมต่อเอาต์พุตอนุกรมของรีจิสเตอร์ตัวแรก พิน QH ที่ส่งบิตที่เลื่อนออก ไปยังอินพุตอนุกรมของรีจิสเตอร์ตัวที่สอง ดังนั้นสตรีมบิตไหลผ่านรีจิสเตอร์ทั้งสองในหนึ่งเชน ไมโครคอนโทรลเลอร์เลื่อนเอาต์พุตสิบหกบิต แปดบิตแรกผ่านเข้าไปในรีจิสเตอร์ตัวที่สองและแปดบิตถัดไปเติมตัวแรก แล้วพัลส์แลทช์ครั้งเดียว และรีจิสเตอร์ทั้งสองแสดงสิบหกเอาต์พุตในการอัปเดตสะอาดครั้งเดียว เฟิร์มแวร์เลื่อนเอาต์พุตไบต์ที่มีนัยสำคัญที่สุดหรือไบต์ที่มีนัยน้อยที่สุดก่อนขึ้นอยู่กับลำดับที่การออกแบบต้องการ และลำดับคือรายละเอียดเล็กน้อยที่แคสเคดที่ต่อสายผิดแสดงเป็น LED ลงในครึ่งที่ผิด แคสเคดคูณเอาต์พุตโดยไม่เพิ่มพินเดียวให้ไมโครคอนโทรลเลอร์ และเป็นเหตุผลที่พินสองสามพินควบคุมเมทริกซ์ทั้งหมดของเอาต์พุต ซึ่งเป็นคุณค่าที่กำหนดของชิฟต์รีจิสเตอร์

แคสเคดยังอ่านการจับเวลาและการโหลดที่เชนที่ยาวขึ้นนำเข้า คล็อกที่เลื่อนเชนต้องขับรีจิสเตอร์ทั้งสอง และเวลาขึ้นของคล็อกและความล่าช้าในการแพร่กระจายของรีจิสเตอร์ตัวแรกเพิ่มความล่าช้าเล็กน้อยให้ตัวที่สอง ซึ่งอยู่ภายในความเร็ว CMOS ที่อัตราการอัปเดตทั่วไป และเส้นทางอนุกรมระหว่างรีจิสเตอร์พาเดตาไปโดยไม่มีชิ้นส่วนเพิ่ม แลทช์พัลส์อัปเดตรีจิสเตอร์ทั้งสองพร้อมกัน ดังนั้นสิบหกเอาต์พุตรักษาสถานะระหว่างการอัปเดตโดยไม่มีกลิตช์ และการบายพาสอุปทานและการส่งกลับกราวด์ให้บริการทั้งสองชิ้นส่วน แคสเคดคือหลักฐานการทำงานของการขยายชิฟต์รีจิสเตอร์ และเป็นรูปแบบที่มุมมองการจัดหาปฏิบัติต่อเป็นบล็อกเดียว เพราะรีจิสเตอร์ทั้งสองมาจากตระกูลเดียวกันและการทดแทนเดียวกันใช้กับทั้งสอง ซึ่งเป็นลิงก์ที่ใช้งานได้จริงระหว่างส่วนนี้และมุมมองการเปลี่ยนของคู่มือ

การวัดและแก้ไขปัญหาชิฟต์รีจิสเตอร์

การวัดชิฟต์รีจิสเตอร์บนเบนช์คือการยืนยันว่าการจับเวลาและเส้นทางข้อมูลทำงาน และรันลำดับสั้นๆ ตรวจสอบข้อมูลอนุกรม คล็อกเลื่อน และแลทช์ด้วยออสซิลโลสโคปในขณะที่เฟิร์มแวร์เลื่อนไบต์ที่ทราบ สังเกตข้อมูลเปลี่ยนที่ขอบคล็อก พัลส์แลทช์ย้ายเอาต์พุต และพินเอาต์พุตแสดงรูปแบบ และการจับเวลาที่วัดเทียบกับอัตราเลื่อนของเฟิร์มแวร์ยืนยันวงจร ตรวจสอบพินเอาต์พุตเดียวในขณะที่เลื่อนรูปแบบที่สลับมัน เพื่อดูพฤติกรรมรีจิสเตอร์อย่างสะอาด และตรวจสอบเอาต์พุตอนุกรมของแคสเคดเพื่อดูข้อมูลไหลไปยังรีจิสเตอร์ตัวที่สอง การวัดคือผู้ตัดสินของเส้นทางเลื่อน และบันทึก บันทึกคลื่นและการตรวจสอบรูปแบบ คือหลักฐานที่บล็อกทำงาน ซึ่งเป็นระเบียบวินัยเดียวกันที่ซีรีส์ใช้กับทุกบล็อกดิจิตอล

รายการแก้ไขปัญหาสำหรับชิฟต์รีจิสเตอร์สั้นและสม่ำเสมอ หากเอาต์พุตไม่เคยอัปเดต ให้ตรวจสอบแลทช์ เพราะแลทช์ที่ไม่เคยถูกพัลส์รักษาเอาต์พุตเก่าแม้ว่ารีจิสเตอร์จะเลื่อน ซึ่งเป็นความผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดของบอร์ดแรก หาก LED ผิดติด ให้ตรวจสอบลำดับบิต ลำดับ MSB เทียบกับ LSB ที่เฟิร์มแวร์เลื่อน และการเชื่อมต่อแคสเคด เพราะ QH ถึงอนุกรมที่ตัดท่อนทิ้งทิ้งรีจิสเตอร์ตัวที่สองไม่ถูกเลื่อนและรูปแบบลงในครึ่งที่ผิด หากเอาต์พุตกระพริบหรือกลิตช์ ให้ตรวจสอบการแยกแลทช์จากการเลื่อน และหากเอาต์พุตมืด ให้อ่านตัวต้านทานอนุกรมและไดรฟ์ หากไม่มีอะไรปรากฏเลย ให้ตรวจสอบอุปทาน กราวด์ และคล็อก เพราะคล็อกตายหรือเอาต์พุตอนุญาตลอย ซึ่งต้องผูกต่ำ ถือเอาต์พุตปิด รายการแก้ไขปัญหาคือจุดสิ้นสุดที่ใช้งานได้จริงของตัวอย่างที่ทำแล้ว และเป็นรายการตรวจสอบที่นักออกแบบเก็บไว้สำหรับบอร์ดชิฟต์รีจิสเตอร์แรก บนชิ้นส่วนเดียวและบนแคสเคดเหมือนกัน

ด้านเฟิร์มแวร์ของชิฟต์รีจิสเตอร์

ด้านเฟิร์มแวร์ของชิฟต์รีจิสเตอร์คือครึ่งซอฟต์แวร์ของบล็อก และทางเลือกการใช้งานสองแบบที่มีคือ SPI ฮาร์ดแวร์ และ GPIO แบบบิตแบงกิ้ง ฮาร์ดแวร์ SPI จะส่งข้อมูลโดยอัตโนมัติตามสัญญาณนาฬิกาฮาร์ดแวร์ โดยโพลาริตีของสัญญาณนาฬิกาและเฟสถูกตั้งค่าจากการกำหนดค่า SPI และเฟิร์มแวร์จะเขียนไบต์แล้วพริฟเฟอรัลสัญญาณนาฬิกาออก ซึ่งเป็นเส้นทางที่เร็วและใช้ CPU ต่ำสำหรับรีจิสเตอร์ที่อยู่บนบัส SPI ส่วน GPIO แบบบิตแบงกิ้งเป็นทางเลือก โดยเฟิร์มแวร์สลับขาข้อมูลและขานาฬิกาโดยตรง หนึ่งบิตต่อขั้นตอน ซึ่งทำงานได้กับทุกขาและทุกไมโครคอนโทรลเลอร์แต่ใช้รอบ CPU และทั้งสองแบบถูกเลือกตามแพลตฟอร์มและอัตราการอัปเดต พัลส์แลตช์ ซึ่งย้ายข้อมูลที่ถูกชิฟต์ไปยังเอาต์พุต จะเหมือนกันในทั้งสองแบบ คือ GPIO ที่สลับหลังจากชิฟต์เสร็จ และการแยกแลตช์ออกจากชิฟต์เป็นเหตุผลที่เอาต์พุตไม่กระพริบขณะที่บิตไหลผ่าน ด้านเฟิร์มแวร์ยังอ่านลำดับบิต เพราะไบต์ที่ทำให้ LED ติดสามารถชิฟต์แบบมากสุดก่อนหรือน้อยสุดก่อนก็ได้ และลำดับเป็นข้อตกลงที่เฟิร์มแวร์และการเดินสายต้องเห็นด้วย ซึ่งเป็นรายละเอียดซอฟต์แวร์เล็กๆ ที่การแก้ไขปัญหาฮาร์ดแวร์มักย้อนกลับมาถึง

เฟิร์มแวร์ยังเป็นเจ้าของการจังหวะเวลาที่บล็อกนี้ขึ้นอยู่ เพราะสัญญาณนาฬิกาชิฟต์และแลตช์ต้องตรงกับการจังหวะของรีจิสเตอร์และอัตราการอัปเดตของการออกแบบ ไบต์ที่ถูกชิฟต์ที่อัตราลูปของเฟิร์มแวร์จะอัปเดตเอาต์พุตที่อัตรานั้น และการชิฟต์แบบคาสเคดจะชิฟต์สิบหกบิตที่อัตราเดียวกัน ดังนั้นการออกแบบจึงอ่านอัตราการอัปเดตเทียบกับความต้องการของแอปพลิเคชัน ได้แก่ จอแสดงผลที่อัปเดตที่ 50 เฮิรตซ์ เทียบกับธนาคารรีเลย์ที่อัปเดตไม่บ่อย ฮาร์ดแวร์ SPI จะโอนภาระการชิฟต์บิตให้กับพริฟเฟอรัลและ CPU ว่าง และเวอร์ชันบิตแบงกิ้งใช้รอบกับทุกบิต ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยนประสิทธิภาพที่เฟิร์มแวร์ทำ ด้านเฟิร์มแวร์เป็นการสมบูรณ์ของบล็อกชิฟต์รีจิสเตอร์ และเป็นครึ่งที่มุมมองการจัดหาแหล่งซื้อสืบทอดไปโดยไม่เปลี่ยนแปลง เพราะทางเลือกทางเลือกที่ตรงกับขาและการจังหวะจะรันเฟิร์มแวร์เดียวกัน ซึ่งเป็นลิงก์เชิงปฏิบัติระหว่างซอฟต์แวร์และชิ้นส่วนทดแทน ชิฟต์รีจิสเตอร์เป็นชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์ที่ขับเคลื่อนด้วยเฟิร์มแวร์ และสองครึ่งเข้าด้วยกันคือบล็อกที่คู่มือนี้สร้างจากโครงสร้างขาไปจนถึงรูปแบบการทำงาน

ทางเลือกไอซีชิฟต์รีจิสเตอร์: มุมมองการจัดหาแหล่งซื้อ

มุมมองการจัดหาแหล่งซื้อของทางเลือกชิฟต์รีจิสเตอร์เป็นการปิดท้ายเชิงปฏิบัติ และเป็นระเบียบวินัยเดียวกับที่ซีรีส์นี้ใช้ การออกแบบที่ใช้มาตรฐาน 74HC595 หรือ 74HC165 จะเลือกตระกูลที่ทุกผู้จำหน่ายและผู้ผลิตในประเทศผลิตซ้ำบนฟุตพริ้นต์เดียวกัน ดังนั้นการจัดหาแหล่งซื้อจึงสามารถเคลื่อนย้ายข้ามผู้จำหน่ายได้และรักษาผู้จำหน่ายสองรายบนบอร์ดเดียวกัน ซึ่งเป็นความลึกของแหล่งสำรองที่ชุมชนใช้มาเสมอ การคัดเลือกทางเลือกใช้การทบทวนสามชั้นเดียวกัน ได้แก่ แพ็คเกจและโครงสร้างขา, แหล่งจ่าย, สัญญาณนาฬิกา และการขับ และคุณสมบัติพิเศษ และการทดสอบบนม้านั่งข้ามช่วงอุณหภูมิ และทางเลือกที่ผ่านการตรวจสอบจะถูกบันทึกไว้ข้างชิ้นส่วนใน BOM และการเทียบอ้างอิง การทำมาตรฐานของชิฟต์รีจิสเตอร์เปลี่ยนทางเลือกจากความเสี่ยงเป็นทางเลือกการจัดหาแหล่งซื้อ และทางเลือกคือคุณค่าที่การเปรียบเทียบทั้งหมดมอบให้ นักออกแบบที่อ่านทางเลือกไอซีชิฟต์รีจิสเตอร์แบบนี้จะเลือกตระกูล ทิศทาง และผู้จำหน่ายที่ผ่านการตรวจสอบ และการเลือกคือคำตอบที่ใช้งานได้จริงที่สคีมาติก เฟิร์มแวร์ และบอร์ดยอมรับทั้งหมด