CD4015 là một IC CMOS với hai thanh ghi dịch chuyển 4 bit. Mỗi thanh ghi dịch chuyển có các chân đầu vào nối tiếp và đầu ra song song. Nó thường được sử dụng để cung cấp nhiều chân đầu ra hơn từ bộ vi điều khiển, chẳng hạn như Arduino.
Thanh ghi dịch vào nối tiếp ra song song kép 4-bit
Điện áp hoạt động: 3V đến 18V
Mức tiêu thụ điện: 80uA
Tần số đầu vào xung nhịp: 8,5MHz @ 15V
Tần số đồng hồ tối đa: 12Mhz @ 10V
Có các gói PDIP, GDIP, PDSO 16 chân
Tên chân |
Số chân |
Loại |
Mô tả |
VDD |
16 |
Nguồn |
Nguồn (+3 đến +5V) |
GND |
8 |
Nguồn |
Nối mass (0V) |
DA |
7 |
Đầu vào |
Chân dữ liệu cho thanh ghi A |
CLKA |
9 |
Đầu vào |
Xung đồng hồ cho thanh ghi A |
RSTA |
6 |
Đầu vào |
Chân reset cho thanh ghi A |
QA0, QA1, QA2, QA3 |
2, 3, 4, 5 |
Đầu ra |
Đầu ra 4 bit cho thanh ghi A |
DB |
15 |
Đầu vào |
Chân dữ liệu cho thanh ghi B |
CLKB |
1 |
Đầu vào |
Xung đồng hồ cho thanh ghi B |
RSTB |
14 |
Đầu vào |
Chân reset cho thanh ghi B |
QB0, QB1, QB2, QB3 |
10, 11, 12, 13 |
Đầu ra |
Đầu ra 4 bit cho thanh ghi B |
Thanh ghi dịch chuyển là một mạch nhớ đơn giản có thể lưu trữ một số bit. Bạn có thể tạo một cái bằng cách sử dụng một chuỗi flip flop. Mỗi flip-flop có thể lưu trữ một bit. Thanh ghi dịch chuyển 4 bit giống như thanh ghi trong chip CD4015 có 4 flip flop và thường được gọi là thanh ghi dịch chuyển 4 giai đoạn:
Sau xung đồng hồ đầu tiên, bất cứ thứ gì trên chân Data In sẽ được lưu trữ trong flip-flop đầu tiên. Những gì có trên flip flop đầu tiên trước đó được lưu trữ trên flip flop thứ hai. Những gì trên flip flop thứ hai từ trước đó được lưu trữ trên flip flop thứ ba ... Và cứ như vậy.
Bit được lưu trữ trên flip flop cuối cùng sẽ bị ghi đè. Vì vậy, trên mỗi xung đồng hồ, dữ liệu được dịch chuyển một flip flop hoặc một vị trí, sang phải. Do đó nó có tên là thanh ghi dịch chuyển.
Trước hết cần kết nối chân VDD với chân nguồn dương và chân GND với chân nguồn âm. Có thể sử dụng nguồn điện có điện áp từ 3V đến 15V. Một số phiên bản của IC 4015 hỗ trợ lên đến 20V thế nên cần kiểm tra datasheet để biết các giá trị chính xác.
Mỗi một trong hai thanh ghi dịch trong chip có các chân Clock, Reset và Data độc lập. Sử dụng clock và các chân data để nạp dữ liệu vào các thanh ghi như sau: Trên mỗi sườn lên của chân CLK, bất cứ thứ gì trên chân D đều được dịch chuyển vào thanh ghi.
Đặt chân RST mức cao để reset bốn bit của thanh ghi trở lại 0000. Nếu không thì giữ nó ở mức thấp.
Tại bất kỳ thời điểm nào, bạn có thể đọc trạng thái của các thanh ghi dịch chuyển từ các chân Qxx.
Bạn có thể tìm thấy IC 4015 với kỹ hiệu là CD4015, NTE4015, MC14015, HCF4015, LTC4015, TC4015 hoặc HEF4015. Thường có một vài ký tự thừa ở cuối (Ví dụ: CD4015BE).
Điều này liên quan đến nhà sản xuất chip và công nghệ được sử dụng. Nhưng chức năng và chân cắm giống nhau.
Nếu bạn không thể tìm thấy bất kỳ loại chip nào trong số này thãy thử một trong các lựa chọn thay thế IC sau với chức năng thanh ghi dịch chuyển.
CD4035: Thanh ghi dịch chuyển PIPO 4 bit
74HC164: Thanh ghi dịch chuyển 8 bit
74HC595: Thanh ghi dịch chuyển 8 bit
Xem datasheet của CD4015 tại ĐÂY