MOS 4517 – Das 64-Bit Shift Register für anspruchsvolle Elektronikprojekte
Das MOS 4517 Shift Register, mit seiner beeindruckenden 64-Bit Kapazität und dem flexiblen Spannungsbereich von 3 bis 15 Volt, ist die ideale Lösung für Entwickler und Hobbyisten, die komplexe digitale Signalverarbeitung und Erweiterungen von E/A-Schnittstellen benötigen. Ob Sie serielle Daten effizient in parallele Formate umwandeln oder eine größere Anzahl von Ausgangssignalen von einem Mikrocontroller steuern möchten, dieses DIP-16-Gehäuse-Bauteil bietet eine robuste und zuverlässige Performance.
Maximale Flexibilität und Leistung für Ihre Schaltungen
Das MOS 4517 bietet eine überlegene Leistung gegenüber einfacheren 8-Bit oder 16-Bit Shift Registern durch seine 64-Bit Architektur. Dies ermöglicht die Handhabung von deutlich größeren Datenmengen oder eine erheblich größere Anzahl von Ein- und Ausgängen mit nur wenigen Bausteinen. Der breite Betriebsspannungsbereich von 3 bis 15 Volt macht es zudem äußerst kompatibel mit einer Vielzahl von Logikfamilien und Systemen, von Low-Power-Mikrocontrollern bis hin zu industriellen Steuerungen. Die integrierte serielle-zu-parallele Konvertierung minimiert die Anzahl der benötigten Steuerleitungen und vereinfacht somit das Schaltungsdesign erheblich.
Umfassende Anwendungsgebiete und Vorteile
Die Vielseitigkeit des MOS 4517 Shift Registers eröffnet zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten:
- Erweiterung von Mikrocontroller-E/A-Ports: Steuern Sie eine große Anzahl von LEDs, Relais, Displays oder anderen Peripheriegeräten mit nur wenigen digitalen Pins Ihres Mikrocontrollers.
- Serielle Datenübertragung und -verarbeitung: Wandeln Sie serielle Datenströme effizient in parallele Formate für die Weiterverarbeitung oder Speicherung um.
- Ansteuerung von LED-Matrizen und -Bändern: Realisieren Sie komplexe Anzeigeeffekte und Steuerungsszenarien für großflächige LED-Installationen.
- Digitale Multiplexer und Demultiplexer: Nutzen Sie das Shift Register als leistungsfähigen Multiplexer, um Daten auf verschiedenen Leitungen selektiv zu verteilen oder zu sammeln.
- Schaltungsdesign und Prototyping: Vereinfachen Sie das Layout Ihrer Platinen und reduzieren Sie die Anzahl der benötigten Bauteile durch die hohe Integrationsdichte.
- Industrielle Automatisierung: Setzen Sie das MOS 4517 in Steuerungs- und Überwachungssystemen ein, wo zuverlässige und skalierbare digitale Signalverarbeitung erforderlich ist.
Technische Spezifikationen im Detail
Das MOS 4517 Shift Register zeichnet sich durch eine Reihe von Merkmalen aus, die es zu einer ersten Wahl für anspruchsvolle Projekte machen:
| Merkmal | Beschreibung |
|---|---|
| Bauteiltyp | Shift Register, CMOS |
| Anzahl Bits | 64 |
| Betriebsspannung (min.) | 3 V |
| Betriebsspannung (max.) | 15 V |
| Gehäusetyp | DIP-16 (Dual In-line Package) |
| Eingangsimpedanz | Sehr hoch (typisch für CMOS-Technologie), minimiert Last auf Steuerlogik. |
| Ausgangsstromfähigkeit | Ausreichend für direkte Ansteuerung gängiger Low-Power-Peripheriegeräte wie LEDs. Für höhere Lasten sind zusätzliche Treiberstufen zu empfehlen. |
| Taktfrequenz (typ.) | Bis zu mehreren MHz, abhängig von der Betriebsspannung und Last. Ermöglicht schnelle Datenübertragung. |
Detaillierte Funktionsweise und interne Architektur
Das Herzstück des MOS 4517 bildet eine Kaskade von internen 8-Bit Schieberegistern, die intelligent miteinander verbunden sind, um die Gesamtkapazität von 64 Bit zu erreichen. Dies ermöglicht eine serielle Dateneinspeisung über einen dedizierten Seriale-in-Pin und eine serielle Datenausgabe über einen weiteren Pin. Die Übergabe der Daten von einem Registersegment zum nächsten erfolgt synchron zum Taktgeber-Signal. Parallel dazu stehen parallele Ausgangspins zur Verfügung, die den Zustand der jeweiligen Bits im Register abbilden. Diese Architektur erlaubt sowohl den Zugriff auf einzelne Bits als auch auf die gesamte 64-Bit Datenbreite. Die Verwendung von CMOS-Technologie gewährleistet dabei eine geringe Leistungsaufnahme im Ruhezustand und hohe Rauschfestigkeit. Die DIP-16-Bauform erleichtert zudem die Montage und Verdrahtung auf Breadboards und Leiterplatten.
Vergleich mit alternativen Lösungen
Im direkten Vergleich zu Standardlösungen wie beispielsweise diskreten Flip-Flops oder einfacheren 8-Bit Shift Registern bietet das MOS 4517 entscheidende Vorteile. Die Integration von 64 Bit in einem einzigen Bauteil reduziert den Platzbedarf auf der Platine und minimiert die Komplexität der Verdrahtung. Anstatt 8 separate 8-Bit Shift Register und deren Verbindungen zu berücksichtigen, wird hier nur ein Bauteil benötigt, was die Entwicklungszeit verkürzt und potenzielle Fehlerquellen reduziert. Der erweiterte Spannungsbereich von 3 bis 15 V ist zudem flexibler als viele Spezialbausteine, die oft auf engere Spannungsfenster limitiert sind. Die hohe Eingangsimpedanz der CMOS-Technologie schont die treibende Logik und ermöglicht die Anbindung an eine breitere Palette von Signalquellen.
FAQ – Häufig gestellte Fragen zu MOS 4517 – Shift Register, 64-Bit, 3 … 15 V, DIP-16
Kann ich das MOS 4517 mit einem 5V Mikrocontroller verwenden?
Ja, das MOS 4517 ist vollständig kompatibel mit 5V Systemen. Der angegebene Spannungsbereich von 3 bis 15 Volt umfasst 5 Volt, sodass Sie es problemlos in Ihren 5V-Projekten einsetzen können.
Wie viele LEDs kann ich mit einem einzigen MOS 4517 direkt ansteuern?
Ein einzelnes MOS 4517 bietet 64 parallele Ausgänge. Die Anzahl der LEDs, die Sie direkt ansteuern können, hängt von deren Strombedarf ab. Für viele Standard-LEDs (ca. 10-20mA) können Sie die Ausgänge direkt nutzen. Für LEDs mit höherem Strombedarf oder zur Ansteuerung einer größeren Anzahl von LEDs empfehlen wir die Verwendung von Treiberschaltungen (z.B. Transistoren oder Treiber-ICs) in Kombination mit den Ausgängen des Shift Registers.
Ist das MOS 4517 ein serielles Eingangs- oder paralleles Eingangsregister?
Das MOS 4517 ist primär ein serielle Eingangsregister, das serielle Daten aufnimmt und diese intern in eine parallele Ausgabe umwandelt. Es verfügt über einen seriellen Dateneingang (Serial Data In) und serielle Datenausgänge, die es ermöglichen, Daten Bit für Bit einzuspeisen und auszugeben.
Welchen Unterschied macht die 64-Bit Kapazität im Vergleich zu kleineren Registern?
Die 64-Bit Kapazität bedeutet, dass das Register 64 einzelne Speicherplätze (Bits) aufnehmen kann. Dies ist entscheidend, wenn Sie viele separate Signale steuern oder verarbeiten möchten. Anstatt beispielsweise acht 8-Bit Register zu verwenden, können Sie mit einem 64-Bit Register alle 64 Signale mit einem einzigen Baustein und weniger Steuerleitungen handhaben. Das reduziert den Platzbedarf und die Komplexität des Schaltungsdesigns erheblich.
Benötigt das MOS 4517 zusätzliche externe Komponenten, um zu funktionieren?
Für den Grundbetrieb benötigen Sie primär eine stabile Stromversorgung im Bereich von 3 bis 15 Volt und ein Taktsignal. Abhängig von Ihrer Anwendung kann es sinnvoll sein, zusätzliche Komponenten wie Puffer- oder Treiberstufen für die Ausgänge, Kondensatoren zur Spannungsstabilisierung oder Pull-up/Pull-down-Widerstände an den Steuereingängen zu verwenden. Die genaue Konfiguration hängt von der spezifischen Anwendung und der nachfolgenden Schaltung ab.
Wie schnell können Daten mit dem MOS 4517 verschoben werden?
Die maximale Taktfrequenz, mit der Daten verschoben werden können, hängt von der Betriebsspannung und der angeschlossenen Last ab. Typischerweise können Geschwindigkeiten im Bereich mehrerer Megahertz erreicht werden. Dies ist für die meisten Anwendungen, wie die Ansteuerung von LEDs oder die Datenübertragung, mehr als ausreichend. Für sehr zeitkritische Anwendungen sollten Sie die Datenblätter des Herstellers konsultieren oder Tests durchführen.
Ist das MOS 4517 für den Einsatz in rauen Umgebungen geeignet?
Das MOS 4517, basierend auf der CMOS-Technologie, bietet eine gute Rauschfestigkeit und eine solide Leistung. Für den Einsatz in extrem rauen Umgebungen, wie sie beispielsweise in der industriellen Automatisierung mit starken elektromagnetischen Feldern oder extremen Temperaturschwankungen vorkommen, sind möglicherweise spezielle Industrie-ICs oder zusätzliche Schutzmaßnahmen erforderlich. Für Standardanwendungen in Laboren, bei Hobbyisten oder in vielen kommerziellen Produkten ist es jedoch sehr gut geeignet.
