الملخص

إن SN74HC165N عبارة عن سجل إزاحة تحميل متوازي 8 بت يُستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات الرقمية لتوسيع عدد المدخلات الرقمية لمشاريع المتحكم الدقيق، خاصة تلك التي تتضمن لوحات تطوير Arduino. وهو يعمل كمكون أساسي عندما تكون هناك حاجة إلى دبابيس إدخال إضافية تتجاوز ما يمكن أن يدعمه المتحكم الدقيق أصلاً. هذا الجهاز مفيد بشكل خاص في التطبيقات التي تتفاعل مع العديد من المفاتيح أو المستشعرات أو شاشات العرض التي تتطلب العديد من الدبابيس

. يعمل سجل التحويل عن طريق تحميل البيانات من مدخلاته المتوازية ثم تحويلها تسلسلياً، وبالتالي تقليل عدد دبابيس الإدخال/الإخراج المطلوبة في المتحكم الدقيق. يمكن إدارة هذه العملية باستخدام تقنيات مختلفة، بما في ذلك وظائف أردوينو المألوفة مثل قراءة رقمية()أو قراءة جميع المدخلات كقيم ثنائية، أو استخدام أسماء وعمليات بت محددة لمزيد من التحكم الدقيق. إن تعدد استخدامات SN74HC165N يسمح بتكييفه لمجموعة واسعة من المشاريع، من توسيع المدخلات البسيطة إلى أنظمة المدخلات المعقدة في الإلكترونيات المدمجة والصناعية والاستهلاكية. من الناحية الفنية، يتميز SN74HC165N بتكوين حزمة ثنائية الخط (DIP) ذات 16 سنًا، مع دبابيس مخصصة لوظائف مثل تحميل البيانات وإدخال الساعة وإخراج البيانات التسلسلية. تعمل بكفاءة مع مستويات جهد TTL القياسية ويمكن دمجها بسهولة في تصميمات الدوائر المختلفة لتعزيز قدرات الإدخال للنظام. وتتضمن التطبيقات العملية قراءة حالات الإدخال المتعددة في عملية واحدة والتعامل مع هذه المدخلات بكفاءة داخل رسم Arduino. يشتهر الجهاز بموثوقيته وجودته، وهو ما يتم ضمانه من خلال الاختبارات الصارمة وإجراءات مراقبة الجودة الصارمة من قبل شركة Texas Instruments (TI). وعلى الرغم من مزاياه، تتم مقارنة SN74HC165N أحيانًا بأجهزة مماثلة مثل SN74HC16595، الذي يوفر أيضًا تحويل البيانات من متوازي إلى متسلسل ولكنه يختلف في التفاصيل التشغيلية وحالات الاستخدام. ويظل SN74HC165N خياراً قوياً لتوسيع المدخلات الرقمية في مشاريع المتحكمات الدقيقة، حيث يوازن بين الوظائف وسهولة الاستخدام.

لمحة عامة

إن SN74HC165N عبارة عن سجل إزاحة تحميل متوازي 8 بت، يُستخدم عادةً لإضافة المزيد من المدخلات الرقمية إلى لوحة تطوير Arduino عندما تكون الدبابيس المتاحة غير كافية لمتطلبات المشروع. يكون هذا مفيدًا بشكل خاص عند التفاعل مع المكونات التي تتطلب العديد من الدبابيس، مثل شاشات عرض معينة أو مجموعة من أجهزة الاستشعار والمشغلات المنفصلة المتعددة

. لتوسعة المدخلات الرقمية، يتم توصيل مفتاح ثنائي الموضع ذي 8 مواضع، مع مقاومات سحب لأسفل مرفقة، بمدخلات سجل المناوبة (A - H)، والتي تشكل 8 مدخلات رقمية إضافية. قد تختلف اصطلاحات تسمية الدبابيس الخاصة بسجل الإزاحة 74HC165 بين التمثيلات التخطيطية وأوراق البيانات المختلفة. على سبيل المثال، يستخدم الرمز التخطيطي ل KiCad ل 74HC165 اصطلاح تسمية مختلف عن ورقة بيانات Texas Instruments (TI). طوال البرنامج التعليمي، يتم استخدام اصطلاح التسمية الخاص ب TI لتحقيق الاتساق. يعمل سجل الإزاحة بقراءة جميع قيم المدخلات في عملية قراءة واحدة، والتي يمكن معالجتها بعد ذلك بطرق مختلفة داخل رسم Arduino. يتم تسليط الضوء على ثلاث طرق أساسية لقراءة هذه المدخلات في البرنامج التعليمي، كل منها مناسب لأنواع مختلفة من متطلبات المدخلات.

1. استخدام وظيفة DigitalRead() الرقمية المألوفة: تسمح هذه الطريقة باكتشاف تغييرات المدخلات الفردية باستخدام وظيفة Arduino المألوفة.
2. قراءة جميع المدخلات باستخدام قيم ثنائية: يقرأ هذا النهج بايت كامل المدخلات مرة واحدة، مما يسمح بمعالجة أكثر كفاءة لكتل المدخلات المتجانسة.
3. قراءة جميع المدخلات باستخدام الأسماء المحددة وعمليات البت: توفر هذه التقنية تحكماً أكثر دقة، وهي مفيدة للأنظمة التي تحتاج فيها المدخلات إلى معالجة بأسماء محددة ومعالجتها من خلال عمليات بت. بالإضافة إلى ذلك، يوفر البرنامج التعليمي مثالًا لا يطبع قيم المدخلات إلا إذا تم اكتشاف تغيير في أحد المدخلات، وهو ما يمكن أن يكون مفيدًا لتقليل معالجة البيانات والإخراج غير الضروريين. إن هذا التنوع في طرق القراءة يجعل من SN74HC165N حلاً قوياً لتوسيع المدخلات الرقمية في مختلف المشاريع الإلكترونية، مما يضمن أن المستخدمين يمكنهم تكييف النهج مع احتياجاتهم الخاصة.

التطبيقات

تتميز سجلات التحول المتوازية التحميل المتوازي SN74HC165N ذات 8 بت بمجموعة واسعة من التطبيقات نظرًا لقدرتها على زيادة عدد المدخلات الرقمية المتاحة بكفاءة لوحدة تحكم دقيقة أو نظام متكامل. تشمل هذه التطبيقات المشاريع التي تتطلب التواصل مع العديد من المستشعرات أو المفاتيح أو المدخلات الرقمية الأخرى التي تتجاوز عدد دبابيس الإدخال المتاحة في وحدة التحكم الدقيقة. أحد التطبيقات الشائعة ل SN74HC165N هو في مشاريع المتحكم الدقيق التي تتطلب مدخلات رقمية إضافية دون المساس بدبابيس الإدخال/الإخراج المحدودة في المتحكم الدقيق. باستخدام سجل التحويل، يمكن لوحدة التحكم الدقيقة قراءة مدخلات رقمية متعددة باستخدام عدد قليل من الدبابيس المخصصة لخطوط التحكم والبيانات الخاصة بسجل التحويل. يعد هذا مفيدًا بشكل خاص في المشاريع التي تتضمن لوحات Arduino، حيث يواجه المستخدمون غالبًا قيودًا في عدد دبابيس الإدخال/الإخراج الرقمية المتاحة. على سبيل المثال، يمكن توصيل سجل الإزاحة 74HC165 بأجهزة إدخال مختلفة مثل مفاتيح DIP أو أزرار الضغط أو حتى المستشعرات لتوسيع قدرة المتحكم الدقيق على قراءة مدخلات متعددة في وقت واحد

. يمكن أيضًا استخدام SN74HC165N في إنشاء أنظمة مدخلات أكثر تعقيدًا. على سبيل المثال، في سياق قراءة المدخلات، يسمح بتمثيل ثنائي لحالات مفاتيح متعددة، مما يتيح للمستخدم قراءة حالات المدخلات المتعددة ومعالجتها كقيمة ثنائية واحدة. يعمل هذا النهج على تبسيط تنفيذ البرنامج من خلال تقليل كمية التعليمات البرمجية المطلوبة للتعامل مع حالات المدخلات الفردية، والتي يمكن أن تكون مفيدة بشكل خاص في التطبيقات التي تكون فيها جميع المدخلات من نفس النوع ويمكن معالجتها بشكل جماعي. وعلاوة على ذلك، فإن SN74HC165N قابل للتطبيق في الحالات التي يتطلب فيها التصميم دمج عدد كبير من المدخلات الرقمية في عامل شكل مضغوط. ويشمل ذلك التطبيقات في الأنظمة المدمجة والأتمتة الصناعية والإلكترونيات الاستهلاكية، حيث يمكن استخدام سجل الإزاحة للتفاعل مع لوحات التحكم ولوحات المفاتيح وآليات الإدخال الأخرى مع الحفاظ على الحد الأدنى من البصمة.

المواصفات الفنية

SN74HC165N عبارة عن سجل إزاحة تحميل متوازي 8 بت يوفر تحويل البيانات المتوازية إلى بيانات تسلسلية. وهو يعمل عن طريق تحميل البيانات من المدخلات المتوازية ثم تحويلها تسلسلياً. هذا الجهاز متعدد الاستخدامات وشائع الاستخدام في مختلف المشاريع والتطبيقات الإلكترونية نظرًا لبساطته وموثوقيته.

تكوين الدبوس

يحتوي الموديل SN74HC165N على تكوين حزمة ثنائية الخط (DIP) ذات 16 سنًا.

• الدبوس 1 (SH/LD): Shift/Load، يُستخدم لتحميل البيانات من المدخلات المتوازية إلى السجل.
• الدبوس 7 (QH): الإخراج التسلسلي.
• الدبوس 9 (QH'): مخرج تسلسلي تكميلي، مفيد للسجلات المتعددة المتتالية.
• الدبوس 15 (CLK): الساعة، والتي تقوم بتحويل البيانات عند الحافة الصاعدة.
• الدبوس 10 (CLK_INH): مثبط الساعة، عند ربطه منخفضًا، يسمح للساعة بالعمل بشكل طبيعي. وعندما يكون مرتفعاً، فإنه يعطل مدخلات الساعة، مما يوقف فعلياً سجل المناوبة من تسجيل البيانات الجديدة.

الخصائص الكهربائية

• VCC (مصدر الطاقة): تعمل الرقاقة بجهد نموذجي يبلغ 5 فولت، متصلة بالسن 16 (VCC) مع توصيل السن 8 (GND) بالأرض.
• نطاق جهد الإدخال: يقبل الموديل SN74HC165N مستويات جهد دخل TTL القياسية.
• دبابيس الإخراج: الدبابيس 7 و 9 هي دبابيس إخراج البيانات الرئيسية، حيث توفر البيانات التسلسلية التي يمكن استخدامها للربط مع الأجهزة الأخرى أو المتحكمات الدقيقة.

الاستخدام التشغيلي

في سيناريوهات الاستخدام النموذجية، يسمح SN74HC165N بقراءة البيانات وكتابتها بكفاءة مع الحد الأدنى من استخدام السنون على وحدة التحكم الدقيقة. من خلال التعامل مع دبابيس SH/LD وCLK وQH، يمكن للمستخدمين تحميل البيانات المتوازية وقراءتها بشكل متسلسل، وبالتالي تقليل عدد دبابيس الإدخال/الإخراج المطلوبة.

مثال على الدائرة

قد تتضمن الدائرة النموذجية التي تستخدم SN74HC165N ما يلي:

• توصيل السنون 1 (SH/LD) بمتحكم دقيق للتحكم في تحميل البيانات المتوازية.
• ربط السنون 10 (CLK_INH) منخفض لتمكين الساعة.
• توصيل الدبابيس 2-7 و15 (مدخلات البيانات المتوازية) بمفاتيح أو أجهزة إدخال أخرى.
• استخدام الدبوس 7 (QH) كمخرج بيانات تسلسلي لقراءة حالة المدخلات . تتضمن العملية تهيئة سجل الإزاحة عن طريق كتابة نبضة إلى دبوس التحميل، وإعداد السجل لإرسال البيانات، ثم استخدام دوال مثل التحول في لقراءة البيانات بشكل متسلسل من المتحكم الدقيق .

التطبيقات العملية

يتم استخدام SN74HC165N بشكل متكرر في التطبيقات التي تتطلب مراقبة مدخلات متعددة مع دبابيس إدخال/إخراج محدودة لوحدة التحكم الدقيقة، مثل قراءة مصفوفة من المفاتيح أو توسيع قدرات الإدخال لنظام ما. تسمح مرونة ميزة تثبيط الساعة بالتحكم الدقيق في توقيت الحصول على البيانات

.

الوصف الوظيفي

SN74HC165N عبارة عن سجل إزاحة تحميل متوازي 8 بت يسمح بإدخال البيانات المتوازية وإخراج البيانات التسلسلية. يُستخدم هذا المكوّن على نطاق واسع لتوسيع عدد المدخلات الرقمية المتاحة في المشاريع القائمة على متحكم دقيق، مثل تلك التي تتضمن لوحات تطوير Arduino. يعمل سجل الإزاحة عن طريق تحميل بيانات الإدخال المتوازي أولاً في مخزن مؤقت، ثم يتم إزاحة البيانات تسلسلياً

. عند الضغط على مفتاح على لوحة مفاتيح متصلة، يؤدي الضغط إلى تلامس طبقة موصلة على الجانب السفلي من المفتاح مع شرائط موصلة تحته. ينتج عن هذا الإجراء إشارة ثنائية فريدة يتم ترميزها وإرسالها. في تجسيد بديل، يتم ترميز الإشارة من خلال منطق ذاكرة الآلة الحاسبة، والآلية المحددة المستخدمة مدرجة بالإشارة إلى براءات اختراع مختلفة، بما في ذلك براءة الاختراع الأمريكية رقم 3,696,411. لقراءة جميع المدخلات باستخدام الأسماء المحددة وعمليات البت، فإن إيزر ريدر ريجستر() لقراءة قيم المدخلات والتقاطها. هذه الدالة هي جزء من برنامج تعليمي يوضح كيفية إضافة المزيد من المدخلات والمخرجات الرقمية إلى لوحة Arduino باستخدام دوائر متكاملة مثل 74HC165. يتم تكوين سجل الإزاحة بحيث أنه عند الضغط على دبوس التحميل يتم نقل البيانات المتوازية إلى السجل ويمكن بعد ذلك قراءتها تسلسلياً. يعمل سجل الإزاحة SN74HC165N في وضع الإغلاق عندما لا يكون في عملية التحويل. هذا يعني أنه يلتقط المدخلات حتى تبدأ عملية التحويل. يعمل isrDigitalRead() الدالة تحاكي الدالة المألوفة قراءة رقمية() من Arduino، ولكن بدلاً من ذلك تقرأ المدخلات من سجل الإزاحة. هذه الآلية مفيدة في السيناريوهات التي يتطلب فيها المشروع العديد من المفاتيح أو المستشعرات، مثل استخدام مفاتيح DIP أو وصلات العبور. يتم عكس البيانات المحتفظ بها على الخرج بسبب الخرج التكميلي من 74HC165، مما يعني أن زر الضغط المضغوط يُقرأ على أنه منخفض على الرغم من أن الحالة الفعلية عالية. يمكن تصحيح هذا الانعكاس في البرنامج لمطابقة المستويات المنطقية المتوقعة. ويسمح الاستخدام المشترك للدوائر المتكاملة 74HC595 و74HC165 في المشاريع بتوسيع المدخلات والمخرجات على حد سواء، مما يجعل سجلات الإزاحة هذه أدوات متعددة الاستخدامات في الإلكترونيات الرقمية.

مراقبة الجودة والموثوقية

تضمن شركة Texas Instruments (TI) موثوقية SN74HC165N من خلال عمليات صارمة لمراقبة الجودة وتأهيل المكونات وفقًا لمعايير JEDEC ومعايير الصناعة. تشمل هذه العمليات مجموعة متنوعة من اختبارات الإجهاد مثل اختبار الإجهاد المعجل للغاية (HAST)، وتدوير درجة الحرارة، واختبار الأوتوكلاف، وتقييمات الهجرة الكهربائية، وعمر الرابطة بين المعادن، وعمر مركب القالب لضمان التشغيل الموثوق به على نطاقات درجات الحرارة الممتدة

. تجري TI اختبارات التأهيل هذه لضمان قدرة SN74HC165N على تحمل ظروف التشغيل الصعبة. ومع ذلك، من المهم ملاحظة أنه لا ينبغي النظر إلى هذا الاختبار على أنه يبرر استخدام هذا المكون بما يتجاوز حدود الأداء والحدود البيئية المحددة. وعلاوة على ذلك، يتم اختبار جميع معلمات المنتجات المتوافقة مع MIL-PRF-38535 ما لم يذكر خلاف ذلك. بالنسبة للمنتجات الأخرى، قد لا تتضمن معالجة الإنتاج بالضرورة اختبار جميع المعلمات. تحتفظ TI بالحق في إجراء التصحيحات والتعديلات والتحسينات والتحسينات والتغييرات الأخرى على منتجاتها وخدماتها في أي وقت، وقد توقف أي منتج أو خدمة دون إشعار. يعكس هذا الالتزام بالاختبارات الصارمة وبروتوكولات ضمان الجودة التزام TI بتوفير مكونات موثوقة لمجموعة واسعة من التطبيقات، مما يضمن أن SN74HC165N يعمل بفعالية في ظل ظروف مختلفة.

التعبئة والتغليف والتوافر

يتضمن تغليف سجلات التحويل المتوازي للتحميل المتوازي SN74HC165N ذات 8 بت عدة خطوات حاسمة لضمان وظائف وموثوقية الدوائر المتكاملة (ICs). يمكن أن تشمل عملية الربط بالدوائر المتكاملة الربط السلكي أو الربط الحراري أو الربط الحراري أو رقاقة الوجه أو الربط الآلي بالشريط (TAB). بعد ذلك، يتم إجراء عملية تغليف الدوائر المتكاملة أو تركيب موزع الحرارة المدمج (IHS) لحماية القالب وتعزيز الإدارة الحرارية. يُعد التشكيل بمركب بلاستيكي خاص، والذي قد يحتوي على مسحوق زجاجي كمادة مالئة للتحكم في التمدد الحراري، خطوة حاسمة أخرى. وتشمل الخطوات اللاحقة الخبز، والطلاء بالكهرباء (الذي يقوم بطباعة الخيوط النحاسية بالقصدير لتسهيل اللحام)، ووضع العلامات بالليزر أو الطباعة بالشاشة الحريرية، والتشذيب والتشكيل (الذي يفصل ويشكل إطارات الرصاص لتركيبها على لوحة الدوائر المطبوعة)

. وتتضمن المراحل النهائية اختبار الدوائر المتكاملة للتحقق من الأداء الوظيفي وسلامة التوصيلات من القالب إلى السنون. وتعد هذه الخطوات جزءًا من عمليات التجميع والاختبار ووضع العلامات والتغليف الأوسع نطاقًا في النهاية الخلفية الأوسع نطاقًا، أي ما بعد التجميع والاختبار والتغليف، ويمكن أن تقوم بها شركات التجميع والاختبار من مصادر خارجية (OSAT)، والتي تعمل بشكل مستقل عن مسابك أشباه الموصلات. هذه المسابك مسؤولة عن عمليات الواجهة الأمامية، مثل الطباعة الليثوغرافية الضوئية والحفر. تشمل طرق التغليف استخدام مواد بلاستيكية أو خزفية. يتم تركيب القالب، ويتم توصيل وسادات الربط بدبابيس العبوة باستخدام أسلاك ربط صغيرة. في البداية، كانت هذه العملية تتم يدوياً، ولكن يتم تنفيذها الآن بواسطة آلات متخصصة. كانت أسلاك الربط التقليدية مصنوعة من الذهب، ولكن بسبب تفويضات RoHS، يتم الآن استخدام خيارات خالية من الرصاص. يمكن لتغليف الرقاقة المقلوبة توزيع وسادات الربط عبر سطح القالب بدلاً من الحواف فقط. كما تعد حزم مقياس الرقاقة (CSP) خيارًا أيضًا، حيث إنها بنفس حجم القالب نفسه تقريبًا، على عكس الحزم التقليدية المزدوجة المدمجة الأكبر حجمًا. وفيما يتعلق بالتوافر، تخضع الرقائق المعبأة لاختبارات نهائية للتأكد من عدم تلفها أثناء التعبئة والتغليف وأن التوصيلات سليمة. تضمن هذه العملية الدقيقة وصول المكونات عالية الجودة فقط إلى السوق، مع الحفاظ على معايير الموثوقية والأداء المتوقعة في صناعة أشباه الموصلات.

الاستخدام في الدوائر

تُعد سجلات التحول المتوازية التحميل المتوازي SN74HC165N ذات 8 بت SN74HC165N مكونات أساسية في العديد من تصميمات الدوائر الرقمية، خاصةً عند الحاجة إلى دبابيس إدخال إضافية لوحدة تحكم دقيقة مثل Arduino. يمكن لسجل التحول قراءة إشارات الإدخال المتعددة وتوصيلها بشكل متسلسل إلى المتحكم الدقيق، وبالتالي توفير دبابيس GPIO القيمة على وحدة التحكم.

التكامل مع المتحكمات الدقيقة

لاستخدام سجل التحول SN74HC165N مع متحكم دقيق، يجب اتباع عدة خطوات لضمان التوصيلات والوظائف المناسبة. يمكن لسجل الإزاحة توفير 8 مدخلات رقمية إضافية مع نقل بيانات 8 بت واحد، ويمكن توسيعها أكثر من ذلك عن طريق تسلسل عدة رقائق '165' معًا

. تسمح هذه الميزة للنظام بالتعامل مع العديد من إشارات الإدخال دون الحاجة إلى توصيلات إضافية إلى Arduino، مما يجعله خيارًا متعدد الاستخدامات للتصاميم المعقدة.

توصيل سجل المناوبة

تتضمن الخطوات النموذجية لتوصيل سجل المناوبة SN74HC165N بمتحكم Arduino الدقيق ما يلي:

1. بدءاً من Arduino UNO: اجمع المكونات اللازمة، بما في ذلك جهاز Arduino UNO واحد، وسجل مناوبة SN74HC165N واحد، و8 مفاتيح انزلاق، وأسلاك توصيل.
2. الوصلات الأرضية: حدِّد دبابيس GND في كل من سجل المناوبة و Arduino. وصِّل دبوس GND في سجل المناوبة (الدبوس 8) بأحد دبابيس GND المتاحة في Arduino.
3. وصلة دبوس التحميل: قم بتوصيل دبوس التحويل/التحميل (SH/LD#) الخاص بسجل التحويل (يُشار إليه غالبًا باسم دبوس المزلاج) بدبوس رقمي معين على الأردوينو، مثل الدبوس 4.
4. توصيل خط الساعة: يجب توصيل دبوس الساعة التسلسلية (CLK) الخاص بسجل المناوبة بدبوس رقمي آخر في الأردوينو، مثل الدبوس 3.
5. خط إخراج البيانات التسلسلية: وصِّل دبوس QH (خرج البيانات) الخاص بسجل المناوبة مع دبوس الإدخال التسلسلي المخصص في الأردوينو، مثل الدبوس 2.

قراءة المدخلات

لقراءة إشارات الإدخال من المفاتيح المتصلة، يمكن استخدام رسم Arduino لإدارة نقل البيانات. تتم معالجة الإشارات الرقمية من مفاتيح التبديل من خلال سجل الإزاحة ونقلها إلى Arduino لاتخاذ مزيد من الإجراءات. وباستخدام عمليات البتات، يمكن للنظام اكتشاف التغييرات في إشارات الإدخال ومعالجتها وفقًا لذلك

. على سبيل المثال، في مشروع يتم فيه استخدام أربع شرائح SN74HC165N متسلسلة ديزي بالسلاسل يمكنك الحصول على 32 سنون إدخال إضافية (4 × 8) مع نقل بيانات 32 بت. يمكن قراءة البيانات من هذه المدخلات في Arduino في عملية واحدة ومعالجتها لاحقًا لاكتشاف تغييرات المدخلات والتعامل معها بكفاءة.

مثال على الرمز

قد يتضمن مثال على رسم تخطيطي من Arduino مقتطفات شيفرة لقراءة وطباعة قيم المدخلات فقط عند اكتشاف تغيير. يستخدم هذا النهج عمليات البت لتسلسل جميع بتات المدخلات ويوفر تمثيلًا ثنائيًا 8 بت لجميع المدخلات في الشاشة التسلسلية

.

باطلة readAndPrintInputsOnChange() { {
// رمز الدالة لقراءة المدخلات والطباعة فقط عند اكتشاف تغييرات
...
}

من خلال استدعاء دالة مثل readAndPrintInputsOnChange()، يمكن للأردوينو مراقبة التغيرات في حالات الإدخال والتفاعل معها ديناميكيًا

.

المزايا

يوفر سجل التحويل المتوازي التحميل المتوازي SN74HC165N 8 بت العديد من المزايا في التصميم والتطبيقات الإلكترونية. أولاً، يدعم الجهاز تحويل البيانات المتوازي إلى متسلسل عالي السرعة، وهو أمر ضروري لتقليل أوقات نقل البيانات في الأنظمة الرقمية. بالإضافة إلى ذلك، يقلل التصميم الفعال لجهاز SN74HC165N من استهلاك الطاقة، مما يجعله مناسبًا للأجهزة التي تعمل بالبطاريات حيث تكون كفاءة الطاقة أمرًا بالغ الأهمية. علاوة على ذلك، تسمح مرونة SN74HC165N بدمجها بسهولة في تصميمات الدوائر المختلفة. وتوفر القدرة على تحميل البيانات بالتوازي وتحويلها بشكل متسلسل حلاً متعدد الاستخدامات للتعامل مع تدفقات بيانات متعددة في وقت واحد، وهو أمر مفيد بشكل خاص في الأنظمة الرقمية المعقدة. وعلاوة على ذلك، يضمن التصميم القوي للمبرمج SN74HC165N التشغيل الموثوق به عبر نطاق واسع من درجات الحرارة والجهود الكهربائية، مما يعزز المتانة وطول عمر المنتجات النهائية التي يستخدم فيها. يتم التأكيد على مزايا SN74HC165N بشكل أكبر من خلال مبادئ قانون براءات الاختراع، التي تؤكد على أهمية منح المخترعين نطاقاً عادلاً لحماية اختراعاتهم. وينعكس ذلك في مبدأ التكافؤ، الذي يعترف بأن النماذج المختلفة للاختراع يمكن اعتبارها متكافئة إذا كانت تؤدي نفس الوظيفة إلى حد كبير بنفس الطريقة لتحقيق نفس النتيجة

. يساعد هذا المبدأ في الحفاظ على الحافز للابتكار من خلال ضمان عدم تقييد المخترعين دون مبرر بالتجسيدات المحددة التي تم الكشف عنها في براءات الاختراع الخاصة بهم. أخيرًا، يمكن أن يؤثر تصميم عمليات التصنيع وتشغيلها بشكل كبير على إنتاجية أجهزة مثل SN74HC165N. من خلال تحسين هذه العمليات، يمكن للمصنعين تحسين الكفاءة والجودة الإجمالية لسجلات التحول المنتجة. وهذا لا يفيد الشركات المصنعة من خلال خفض تكاليف الإنتاج فحسب، بل يضمن أيضاً حصول المستخدمين النهائيين على مكونات عالية الجودة وموثوقة لتطبيقاتهم الإلكترونية.

القيود

وتدفع شركة TI بأن اللجنة طلبت تفسيرًا ضيقًا للغاية لمطالبات براءة الاختراع رقم 921، بما يتعارض مع هذه المجموعة من السوابق، وبالتالي حصر المطالبات في الوسائل الموضحة في المواصفات. وكما ورد في قضية D.M.I.، فإن تفسير قيود "الوسيلة بالإضافة إلى الوظيفة" على أنها تقتصر على وسيلة محددة مبينة في المواصفات من شأنه أن يبطل حكم المادة 112، الذي ينص على ضرورة تفسير القيد على أنه يجب أن يشمل البنية الموصوفة في المواصفات وما يعادلها

. ويتأكد هذا المبدأ من خلال تأكيد المحكمة على أنه لا يوجد شرط على مقدمي الطلبات بوصف أو التنبؤ بكل وسيلة ممكنة لتحقيق الوظيفة المحددة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن المحكمة لا تفرض عروض التسوية إلا في حالة قبولها؛ وفي هذه الحالة، لم يكن الأمر كذلك. قررت المحكمة أن الرد على الصعيد الوطني لم يكن مناسبًا بسبب عدم معرفة القوانين في الولايات القضائية الأخرى وعدم وجود إحاطة بشأن هذه المسألة. وبالتالي، اقتصر الإنتاج على مستندات كاليفورنيا ووثائق محددة تتعلق بالشكاوى والإجابات والأحكام الموضوعية الصادرة عن المحاكم أو الهيئات القضائية الأخرى. يمكن تنقيح المعلومات السرية في هذه الوثائق بسجل مناسب. فيما يتعلق بطلب الإنتاج (RFP) 23، رفضت المحكمة الطلب المتعلق بالمطالبات المقدمة إلى شركة النقل التي لم تسفر عن رفع دعوى قضائية أو تحكيم. ومع ذلك، وافقت المحكمة على الطلب المتعلق بالاستجوابين المتعلقين بالمشاركين في عملية اتخاذ القرار، مما يسمح للمدعى عليهم بتقديم هذه المعلومات من خلال المستندات أو قائمة. على أن يتم تقديم الردود المؤكدة دون اعتراض، باستثناء الامتياز أو خصوصية الطرف الثالث، في غضون 30 يومًا. وأخيرًا، منحت المحكمة $11,390 دولارًا أمريكيًا كعقوبات ضد المدعى عليه، تُدفع في غضون 30 يومًا، وذلك بسبب النطاق المحدود لطلب تقديم العروض ومراجعة المستندات والإقرارات الداعمة. كما قدمت المحكمة أيضًا مبادئ توجيهية عامة بشأن الردود على طلب الاكتشاف، مؤكدةً على أن الاعتراضات العامة غير مسموح بها دون قيود معقولة من قبل الطرف المستجيب. تتطلب الاعتراضات التي تُعتبر مرهقة بلا مبرر أساسًا استدلاليًا، بما في ذلك ما يترتب على عبء الامتثال.

مقارنة مع الأجهزة المماثلة

تُعد SN74HC165-EP نسخة محسّنة من SN74HC165N، مصممة لتوفير وظائف وموثوقية محسّنة في مختلف التطبيقات. أحد الجوانب البارزة هو خط الأساس المتحكم فيه، مما يضمن الاتساق في الأداء باستخدام موقع تجميع/اختبار واحد وموقع تصنيع واحد

. بالإضافة إلى ذلك، يوفر أداءً ممتدًا في درجات الحرارة من -55 درجة مئوية إلى 125 درجة مئوية، مما يجعله مناسبًا للبيئات الأكثر تطلبًا. كما يساهم دعم مصادر التصنيع المتناقص (DMS) المحسّن وإشعارات تغيير المنتج المحسّنة في زيادة موثوقيتها وطول عمرها في التطبيقات الحرجة. وفيما يتعلق بالوظائف، تتميز SN74HC165-EP بنطاق تشغيل من 2 فولت إلى 6 فولت VCC ومخرجات قادرة على قيادة ما يصل إلى 10 أحمال LSTTL، مما يسلط الضوء على قدراتها التشغيلية القوية. كما أنه يتميز باستهلاك منخفض للطاقة بحد أقصى ICC يبلغ 80 ميكرو أمبير وتأخير انتشار نموذجي (tpd) يبلغ 13 نانومتر. ويتضمن الجهاز محرك إخراج ± 4 مللي أمبير عند 5 فولت وتيار إدخال منخفض يبلغ 1 ميكرو أمبير كحد أقصى، مما يضمن أداءً فعالاً بأقل سحب للطاقة. على غرار SN74HC595، يدعم SN74HC165-EP تحويل البيانات المتوازية إلى متسلسلة، مما يجعله متعدد الاستخدامات لمختلف التطبيقات. يشتمل كلا الجهازين على مخرجات تكميلية ومدخلات ساعة بوابات، مما يعزز وظائفهما في الأنظمة الرقمية. ومع ذلك، يميز SN74HC165-EP نفسه بمدخلات التحميل (البيانات) المتجاوزة المباشرة، والتي توفر طبقة إضافية من التحكم أثناء التشغيل.

الموارد الإضافية

بالنسبة للراغبين في استكشاف المزيد من المعلومات عن سجلات التحويل المتوازية التحميل SN74HC165N 8 بت، هناك العديد من الموارد المتاحة التي يمكن أن توفر معلومات قيمة ودعمًا لمشاريعك.

أوراق بيانات المكونات

لفهم المواصفات والمعلمات التشغيلية ل SN74HC165N، تُعد ورقة البيانات موردًا أساسيًا. يمكنك العثور على ورقة بيانات 74HC165 على العديد من المواقع الإلكترونية الخاصة بالمكونات الإلكترونية، بما في ذلك الموقع الرسمي لشركة Texas Instruments

. بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة لأولئك الذين يعملون مع المكونات التكميلية، يمكن أن تكون مواصفات سجل التحول 74HC595 مفيدة أيضًا.

البرامج التعليمية والأدلة الإرشادية

يمكن لعشاق Arduino الاستفادة من البرامج التعليمية التفصيلية التي تستكشف استخدام SN74HC165N في مشاريع مختلفة. يشرح أحد هذه البرامج التعليمية كيفية إضافة المزيد من المدخلات الرقمية إلى لوحة Arduino الخاصة بك باستخدام سجل التحول هذا. هذا الدليل هو جزء من سلسلة من ثلاثة أجزاء تغطي أيضاً رقاقات IC أخرى مثل 74HC595 و MCP23017

. تتضمن البرامج التعليمية تعليمات مفصلة خطوة بخطوة وأمثلة على التعليمات البرمجية ومخططات الدوائر لمساعدتك على البدء.

مستودعات الشفرات البرمجية

من أجل التنفيذ العملي، يعد الوصول إلى التعليمات البرمجية المصدرية والأمثلة أمرًا بالغ الأهمية. غالبًا ما تتم مشاركة شيفرة المصدر النهائية والمخططات المستخدمة في البرامج التعليمية ذات الصلة على منصات مثل GitHub، حيث يمكنك العثور على إصدارات معلقة بالكامل من الشيفرة. توفر هذه التعليقات رؤى إضافية مثل أوصاف البرنامج، وتوصيلات الدوائر، وتوضيحات الشيفرة البرمجية. وعلاوة على ذلك، فإن التعليقات متوافقة مع Doxygen، مما يسمح بتوليد وثائق كود شاملة

.

الموارد القابلة للطباعة

بالنسبة لأولئك الذين يفضلون الموارد غير المتصلة بالإنترنت، تتوفر العديد من البرامج التعليمية والأدلة بتنسيقات PDF قابلة للطباعة. يمكن أن يكون هذا مفيدًا بشكل خاص للرجوع إليها أثناء العمل على المشاريع المادية أو لأولئك الذين يفضلون قراءة المستندات المطبوعة على الشاشات الرقمية

.

المجتمع والدعم المجتمعي

يمكن أن يوفر الانخراط مع المجتمع دعمًا وإلهامًا إضافيًا. تتيح لك مواقع الويب المخصصة لمشاريع الأجهزة مفتوحة المصدر، مثل المنتديات والمدونات، مشاركة خبراتك وطلب المشورة من زملائك المتحمسين. على سبيل المثال، يمكنك ترك تعليقات وأسئلة على صفحات البرامج التعليمية للتفاعل مع المؤلف والقراء الآخرين، مما قد يؤدي إلى إثراء تجربة التعلم بشكل أكبر

. توفر هذه الموارد مجتمعةً مجموعة أدوات شاملة لأي شخص يتطلع إلى الاستفادة من SN74HC165N في مشاريعه الإلكترونية، مما يضمن للمستخدمين المبتدئين وذوي الخبرة على حد سواء تحقيق أهداف مشروعهم بفعالية.