آی سی 74HCT574؛ رجیستر لچ (Latch Register) هشت‌بیتی

آی‌سی 74HCT574 یک Octal D-type Flip-Flop با خروجی‌های سه‌حالته (Tri-state) است که در دسته رجیسترهای لچ و حافظه موقت داده قرار می‌گیرد. این آی‌سی بخشی از خانواده TTL سازگار با CMOS یا همان High-speed CMOS (HCT) است که با ولتاژهای منطقی استاندارد TTL نیز به خوبی کار می‌کند.

این آی‌سی به دلیل سرعت بالا، سادگی در طراحی و قابلیت ذخیره و انتقال داده‌ها، در مدارات دیجیتال و پردازشی اهمیت زیادی دارد.

مشخصات فنی آی‌سی 74HCT574

• نوع آی‌سی: Octal D-Type Flip-Flop with Tri-State Output

• تعداد بیت‌ها: ۸ بیت (۸ ورودی و ۸ خروجی)

• ولتاژ کاری (Vcc): ۴٫۵ ولت تا ۵٫۵ ولت (معمولاً ۵ ولت)

• سطوح منطقی ورودی: سازگار با TTL

• حداکثر جریان خروجی: ±۶ میلی‌آمپر برای هر پایه خروجی

• توانایی اتصال مستقیم به باس داده‌ها به دلیل خروجی‌های سه‌حالته

• پکیج‌های رایج: DIP-20، SOIC-20، TSSOP-20

• دمای کاری: از -۴۰ تا +۸۵ درجه سانتی‌گراد

ساختار داخلی 74HCT574

آی‌سی 74HCT574 شامل ۸ فلیپ‌فلاپ نوع D است که همگی توسط یک سیگنال کلاک (CLK) مشترک کنترل می‌شوند.

• وقتی کلاک فعال می‌شود، داده موجود در ورودی‌های D به خروجی‌ها منتقل و ذخیره می‌شود.

• خروجی‌ها دارای قابلیت سه‌حالته (Tri-state) هستند، یعنی علاوه بر وضعیت منطقی ۰ و ۱، می‌توانند به حالت امپدانس بالا (High-Z) بروند تا در باس داده‌های مشترک تداخلی ایجاد نشود.

• پایه OE (Output Enable) برای فعال/غیرفعال کردن خروجی‌ها استفاده می‌شود.

ویژگی‌های مهم آی‌سی 74HCT574

1. ذخیره‌سازی داده ۸ بیتی
   مناسب برای نگهداری موقت داده‌ها در پردازنده‌ها و سیستم‌های دیجیتال.

2. خروجی سه‌حالته (Tri-State)
   امکان اتصال چندین آی‌سی به یک باس مشترک بدون تداخل.

3. سازگاری با TTL
   قابل اتصال مستقیم به میکروکنترلرها و مدارهای منطقی قدیمی.

4. سرعت بالا و تأخیر کم
   زمان تأخیر انتشار معمولاً کمتر از ۱۵ نانوثانیه است.

5. پایداری و اطمینان بالا
   در شرایط صنعتی و دمایی مختلف عملکرد دقیقی دارد.

کاربردهای آی‌سی 74HCT574

• ذخیره‌سازی داده در باس‌های پردازنده
  برای نگهداری موقت داده‌ها هنگام انتقال بین CPU و حافظه.

• ایجاد رجیستر خروجی (Output Register)
  نگهداری داده‌ها برای کنترل نمایشگرها یا درایورهای دیگر.

• واسط حافظه و ورودی/خروجی
  به‌عنوان یک بافر و رجیستر واسط بین حافظه، میکروکنترلر یا FPGA.

• مدارات چندپردازشی و باس مشترک
  استفاده در جایی که چندین ماژول داده را روی یک باس قرار می‌دهند.

• پروژه‌های آموزشی و آزمایشگاهی
  به دلیل سادگی، در آموزش رجیسترها و فلیپ‌فلاپ‌ها کاربرد زیادی دارد.

نحوه اتصال 74HCT574 در مدار

• پایه‌های D0 تا D7: ورودی داده ۸ بیتی

• پایه‌های Q0 تا Q7: خروجی داده ۸ بیتی

• CLK: کنترل ذخیره داده در فلیپ‌فلاپ‌ها

• OE (Output Enable): فعال/غیرفعال کردن خروجی‌ها

• Vcc و GND: تغذیه آی‌سی

مزایای استفاده از 74HCT574

1. ساده‌سازی طراحی در سیستم‌های مبتنی بر باس داده

2. امکان استفاده در کنار حافظه‌ها و میکروکنترلرها

3. کاهش نویز و جلوگیری از تداخل داده‌ها با خروجی سه‌حالته

4. سازگاری با استانداردهای صنعتی TTL و CMOS

5. عملکرد سریع و مطمئن در شرایط مختلف

مقایسه 74HCT574 با آی‌سی‌های مشابه

• 74HCT374 vs 74HCT574

  • هر دو دارای ۸ فلیپ‌فلاپ هستند.

  • تفاوت اصلی در نوع خروجی‌ها است؛ 74HCT574 خروجی‌های مستقیم (non-inverting) دارد، اما در برخی نسخه‌ها مانند 74HCT374 ممکن است خروجی معکوس هم ارائه شود.

• 74HCT574 vs 74LS373

  • 74LS373 یک Latch شفاف است، یعنی داده تا زمانی که سیگنال فعال باشد به خروجی منتقل می‌شود.

  • اما 74HCT574 یک Edge-Triggered Flip-Flop است، یعنی فقط در لبه فعال کلاک داده را منتقل می‌کند.

  • در نتیجه 74HCT574 دقت و پایداری بیشتری در ذخیره داده‌ها دارد.

جایگاه 74HCT574 در پروژه‌های صنعتی و آموزشی

این آی‌سی در بسیاری از مدارهای پردازش داده، میکروکنترلرها، FPGAها و سیستم‌های دیجیتال کاربرد دارد. به دلیل قیمت مناسب و در دسترس بودن، یکی از قطعات پایه‌ای در کیت‌های آموزشی الکترونیک دیجیتال محسوب می‌شود.

جمع‌بندی

آی‌سی 74HCT574 یک رجیستر هشت‌بیتی مبتنی بر فلیپ‌فلاپ D است که داده‌ها را در لبه کلاک ذخیره می‌کند و خروجی‌های سه‌حالته آن اجازه می‌دهد در سیستم‌های باس مشترک بدون تداخل استفاده شود.

اگر به دنبال آی‌سی‌ای برای ذخیره داده‌ها، بافر خروجی یا واسط بین میکروکنترلر و حافظه هستید، 74HCT574 یکی از بهترین انتخاب‌ها خواهد بود.

آی سی 74HCT574 یک Flip-Flop آی سی است که در دستهٔ فلیپ-فلاپ‌های D-Type قرار دارد. این آی سی معمولاً در انواع مدارهای دیجیتال و مدارهای حافظه مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته، بر اساس نوع مصرف، ممکن است کاربردهای دیگری نیز داشته باشد. در زیر، مشخصات عمومی این آی سی آورده شده‌اند:

1. نام کامل:
   • 74HCT574
2. نوع آی سی:
   • Flip-Flop D-Type
3. تعداد ورودی‌ها:
   • معمولاً 8 ورودی داده (D0 تا D7)
4. مدل منطقی:
   • 74HCT اشاره به نوع منطقی آی سی دارد که با استفاده از تراشه CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) ساخته شده است.
5. ولتاژ تغذیه:
   • معمولاً از ولتاژهای 2 تا 6 ولت پشتیبانی می‌کند.
6. توان مصرفی:
   • توان مصرفی این آی سی بسیار کم است، که این امکان را می‌دهد تا در مدارهای پرتابل و با محدودیت انرژی نیز استفاده شود.
7. تاخیر ورودی به خروجی:
   • معمولاً دارای تاخیرهای کمی از حدود 10 تا 20 نانوثانیه (ns) است.
8. حالت‌های عملکرد:
   • این آی سی می‌تواند در حالت‌های مختلفی از جمله حالت آزاد (Latch Enable), حالت فعال (Output Enable) و … عمل کند.
9. کاربردها:
   • این آی سی در مدارهای حافظه، رجیسترها، و مدارهای مرتبط با انتقال داده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
10. پکیج:
    • معمولاً در پکیج‌های DIP (Dual In-line Package) یا SMD (Surface Mount Device) در دسترس است.

لطفاً توجه داشته باشید که برای استفاده دقیق از این آی سی و درک کامل ویژگی‌های آن، به دیتاشیت (Datasheet) مربوط به مدل خاصی که در دست دارید، مراجعه کنید.