CD74HCT164M96 产品概述

一、器件简介

CD74HCT164M96 是德州仪器（TI）生产的 74HCT 系列 8 位串行输入—并行输出移位寄存器，封装为 SOIC-14。该器件在 4.5V~5.5V 供电范围内工作，输入兼容 TTL 电平，输出为推挽式（典型输出电流 4 mA），适用于以 5V 为主的嵌入式系统与逻辑扩展场合。器件工作温度范围为 −55℃ 至 +125℃，可靠性和环境适应性均满足工业级要求。

二、主要参数要点

• 功能：串行至并行（8 位移位寄存器）
• 供电电压：VCC = 4.5V ~ 5.5V（推荐 5V）
• 时钟频率（典型/上限）：可支持约 27 MHz 的时钟（具体上限请参照 TI 规格书与系统负载）
• 位数：8 位（单芯片）
• 输出类型：推挽（TTL 兼容，CMOS 输出）
• 输出电流：IO ≈ 4 mA（建议不要将单片输出作为大电流驱动源）
• 传播延迟：tpd ≈ 36 ns @ VCC = 4.5V，负载 C = 50 pF
• 温度范围：−55℃ 至 +125℃（工业级）
• 封装：SOIC-14
• 品牌：TI（德州仪器）

三、引脚与工作方式（概述）

CD74HCT164 常见引脚包括：两个串行数据输入（A、B）、时钟输入、异步清零（/CLR）、八个并行输出 Q0–Q7、VCC 和 GND。数据在时钟上升或下降沿（参规格书）被移入寄存器，通过并行输出读取当前寄存器位状态。两个串行输入可并联以实现单数据线输入，或作为双路输入串入不同数据流。

四、典型应用场景与设计注意事项

• 应用场景：I/O 扩展（单片机、PLC）、LED 扩展（指示灯矩阵，需限流或外部驱动）、键盘扫描矩阵、串行控制的并行负载驱动、低速数据缓存等。
• 驱动能力限制：每个输出约 4 mA，直接驱动高亮度 LED、继电器或大电流负载不合适。需并联驱动晶体管、MOSFET 或专用驱动器。
• 电平兼容性：74HCT 系列为 TTL 兼容 CMOS，要求 VCC ≈5V；在 3.3V 系统中不建议直接使用，需电平转换。
• 时序与链式连接：多片级联时，关注传播延迟、建立/保持时间和时钟上限，长链路或高频率下需留足时序裕度。
• 电源与布局：建议在 VCC 与 GND 近端放置 0.1 μF 去耦电容，保持地平面，减少时钟与数据线干扰；长时钟线可用串联阻抗或差分驱动以抑制振铃。

五、可靠性及封装

SOIC-14 封装便于表面贴装生产，适合批量 SMT 工艺。器件的工业温度范围和 TI 的制造与测试流程保证了在苛刻环境下的性能稳定性。实际设计中应注意焊接工艺对封装热循环的影响，并遵循厂商回流焊温度曲线。

六、使用建议与总结

• 在 5V 系统中作为低成本、通用的并行扩展解决方案非常合适。
• 如需驱动较大电流或驱动矩阵式 LED，应增加外部驱动器或缓冲器。
• 串级扩展、时钟速率与负载电容会直接影响最高可靠工作频率，设计时按规格书给出的 tpd、建立/保持时间和最大输入频率评估裕量。
• 贴片布局应做好去耦和信号完整性处理，保证时钟和数据线的稳定传输。

总体来看，CD74HCT164M96 在功能、工业温度和封装方面为常见的 5V 串入并出需求提供了可靠、经济的解决方案。欲获取更详细的电气特性、时序图和引脚排列，请参阅 TI 官方数据手册。