シフトレジスタICの違いは何ですか？

私はArduinoを学んでいますが、私が注目したことの1つは、デジタルレジスタの数を増やすためにシフトレジスタを使用することでした。

私は74HC595シフトレジスタを使用する多くのチュートリアルを見てきましたが、私のローカルストアはこの正確なシフトレジスタを販売していませんが、次のような他の多くを販売しています：

74HC166
CD4015
74HC165
74HC164
CD4014
74HC595 SMD

それらはすべて8ビットシフトレジスタのようです。

Arduinoを使用していくつかのLEDを点灯するためにそれらを使用したいです。それらは非常に特定の目的を持っていると思いますが、全体として、プロジェクトでそれらのいずれかを使用できますか？

これらのシフトレジスタの主な違いは何ですか？

このような質問に答える最も簡単な方法は、コンポーネントのデータシートを調べることです。

• CD4015は、古い4000シリーズのチップの一部です。それらが導入されたとき、それらはCMOSでしたが、7400チップはTTLでしたが、今日では74HCタイプのチップもCMOSです。74HCチップよりも広い電圧範囲（74HCの場合は最大7V、74LSの場合は5.5Vまで）で動作するため、まだある程度の使用が見られます。また、多少遅くなります（74HC595の25MHzに対して5Vで最大3MHz）。

• CD4014には4015と同様の仕様がありますが、一度にシフトアウトされたすべての値を取得できるピンを使用するのではなく、複数の値を一度に入力してから1つずつシフトアウトできます。したがって、CD4015はシリアルからパラレルへのコンバーターのようなものですが、これはパラレルからシリアルへのコンバーターです。

• 74HC166はCD4014と同様にパラレルインシリアルアウトですが、74HCの範囲にあるため、電圧範囲が小さく、その範囲の応答が速くなります。

• 74HC165は、パラレルおよびシリアル入力の両方を許可し、シリアル出力です。また、反転出力と非反転出力の両方を提供します。

• 74HC164はCD4015と同様にシリアル入力およびパラレル出力ですが、74HCシリーズはより高速で低電圧です。

• 74HC595（より正確にはSN74HC595J）と74HC595-SMD（これはいくつかの異なる小さなバリエーションである可能性があります）は、異なるパッケージの同じコンポーネントです。1つ目は、従来の「DIP」パッケージです。これは、ブレッドボード、ストリップボード、または穴あきプロトタイプボードで作業している場合に必要なものです。後者は表面実装パッケージ（おそらくSOIC）で、PCBへのはんだ付けがより小さくて簡単ですが、プロトタイピングには少し苦痛があります。これらはシリアルインパラレルアウトですが、入力されるデータをコピーできるレジスタのセットも個別にあります。これは、新しいデータがシフトインされている間に無効なデータが含まれるのではなく、パラレル出力を同時に変更できることを意味します。

あなたが見てみたいと思うかもしれないいくつかの他のチップ：

• コメントで@supercatが言及したように、CD4094は、出力を1つのチップから次のチップにカスケードするのが簡単になるため、8行以上の出力ラインを制御する必要がある場合に便利です。74HC4094は同じ動作とピン配置が、74HC電圧及び高速化を用いたチップです。
• TLC6C5912は、LEDを駆動するために特別に設計された12チャネルシリアルインパラレルアウトチップで、上記のどれよりもはるかに大きい電圧と電流のLEDを処理できます。
• TLC5911はチップのモンスターですが、16個のLEDを制御し、128個のレベルのいずれかに個別に制御できる定電流ドライバーを各LEDに備えています。単一のオン/オフビットではなく、それぞれの輝度情報。画像/ビデオを表示する標識に役立ちます。

schadjoの答えに追加するには：

Arduinoで最も一般的に使用される2つは（だけでなく）74HC165と74HC595です。

74HC165は、最大8つの入力（スイッチなど）をいくつかのGPIOに接続するために使用できます。

74HC595を使用して、最大8つの出力（LEDなど）をいくつかのGPIOに接続できます。

初心者にとって、シフトレジスタの主な違いは、おそらくパラレルイン/シリアルアウト（PISO）とシリアルイン/パラレルアウト（SIPO）です。

名前が示すように、PISOは、たとえば8ビット幅の信号を取り込み、単一のクロックパルスで、それらのビットを1つずつ（直列に）個別にシフトできます。

SIPOを使用すると、各ビットを順番にシフトし、それらのビットのうち8つを同時に、つまり並列に8つの出力ピンに配置できます。

74HC595（スルーホールまたはSMD）にはVccおよびGndピンに70mAの制限があるため、8-9 mAを許容する電流制限抵抗を選択する必要があります。（8出力x 9mA = 72mA）。

抵抗を選択するには：（5V-Vf）/。008 =抵抗、VfはLEDの順方向電圧（例、典型的な赤色LEDの場合〜2.5V、一部の緑と黄色、および多くの場合青のような他の色の場合はいくらか高い） 、 白い）。

（5V-2.5V）/。008A = 312.5オームなので、300または330オームで十分です。9.25mAの場合、270でも問題ありません。1Kは明るさをいくらか下げますが、それでも十分に明るくなります。8mAは、最新の高効率LEDで非常に明るくなります。

より多くの電流が必要な場合、TPIC6B595およびTPIC6C595は74HC595と同じ方法で制御されます-クロック、データ、およびラッチがありますが、出力ピンごとに150maおよび100mAをシンクできます（1をシフトすると出力がオンになり、ローになります） LEDと抵抗を介して5Vから電流をシンクするVs LED /抵抗器を介してGndに電流を流します。

オンラインで部品を注文することを恐れないでください。Digikey.comとMouser.comはいずれもあらゆる種類の部品を扱っており、安価なUSPS郵便で2〜3日で届きます。

在庫を増やしたい場合は、20〜30ドルを費やしてtaydaelectronics.comから大量の部品を入手してください。そんなにたくさんのものを手に入れることができます。私が思うにタイから来る部品は（私が受け取ったから米国のコロラド経由で）、かなりの数のプロジェクトに続く部品の選択を注文します。

他のすべての優れた答えに加えて、ICのピンマップは、異なるICの間で確実に異なる場合があります。別のシフトレジスタに使用するピンと同じピンにワイヤを差し込むだけでは機能しません。ピンの機能が一致する場合は、はるかに良いチャンスがありますが、ピンの機能は異なるチップでも同じではない場合があります。