移位寄存器的作用(干货分享 | Nexperia移位寄存器揭秘，如何在LED设计中省空间、降成本？)

移位寄存器的作用

在使用LED的设计中，Nexperia逻辑产品系列中的移位寄存器能有效帮助缩小产品尺寸和降低BOM成本。移位寄存器通过提供I/O扩展，可以使用价格更低、更少引脚的微控制器。

例如，如果系统包括七段数码显示器、单个指示器或形成栅格或面板的LED阵列，则可以使用标准的8位移位寄存器来让引脚数较少的微控制器驱动多个LED。单个5V的具有串行输入和串行或并行输出的 74HC595移位寄存器，能够为微控制器提供I/O扩展。

用逻辑驱动更多LED

以最大限度地降低MCU成本

如图1所示，使用74HC595进行I/O扩展只需MCU的三个控制引脚即可驱动多达八个LED。

减少控制引脚的数量为较少引脚数的MCU带来机会，这将带来更小尺寸、更具成本效益的设计。

由于74HC595包括串行输出，几个器件甚至可以级联在一起使用，从而允许在设计中减少微控制器的总数，以进一步减小尺寸和成本。

在某些情况下（当LED的驱动电压小于6 V且正向电流小于20 mA时），移位寄存器可用于直接驱动各种LED，而不需要外部LED驱动器。然而，当LED的驱动电压高于6V和正向电流超过20mA时，还需要一个分立的外部LED驱动器。在这种情况下，以及在更多的应用情况下，可以更多的选择使用NPIC6C596A?。

NPIC6C系列

给74HC595带来更多功能

图2，NPIC6C596A集成了类似于74HC595的移位寄存器功能与高压(HV) MOSFET驱动器，同时还添加了开漏输出功能。NPIC6C解决方案通常用于图形状态和故障状态指示器等应用。

通过使用NPIC6C596A，紧凑型单芯片解决方案具有了更为广泛的LEDs应用场景，包括那些工作电压高达33 V且超出74HC595允许的LED的正向电流的场景。

我们的NPIC6C系列设备具有开漏极输出，能够承受33 V的电压。每个输出都能吸收100 mA的下沉电流，并且对地电流没有限制。所有输出可同时主动接收100 mA下沉电流。输出包括限流电路，该电路在下沉式电流上设置最大250 mA，并且由于输出钳位，每个输出还包括（热）保护。

NPIC6C内置的限流电路限制了每个输出可以下沉的最大电流。随着漏极电压的增加，漏/源电流降低，以保护它们的驱动输出和驱动的其他元件。此外，钳位电流与温度成反比。随着温度的升高，输出电阻增加，从而限制了漏/源电流，并防止了对其驱动的输出和元件的损坏。在25°C时，当漏/源电流为250 mA时，输出箝位通常被激活，并且输出通常将漏/源电流限制在120 mA。

使用NPIC6C解决方案

节省占用空间，包括汽车应用

总之，当LED成为设计的一部分时，移位寄存器使得选用更紧凑、更便宜的微控制器成为可能。标准的8 bit 移位寄存器，如流行的74HC595和更先进的NPIC6C系列，均可从Nexperia购买。我们的NPIC6C系列包括8 bit 和12 bit 解决方案，可满足5V控制逻辑需求等。所有NPIC6C器件都包括用于级联的串行输出，并允许至少10 MHz的输入时钟频率。我们NPIC6C产品系列的部分产品提供串行输出延迟，以提供更长的数据保持时间，提高时序裕度，并更容易级联多个移位寄存器。我们的NPIC6C系列有行业标准的TSSOP引脚封装，也有DQFN无引脚封装，可以节省空间并包含散热器，非常适合在更高的电流下使用。Q100的各种封装版本适用于汽车应用。

作者简介

Michael Lyons

Michael Lyons是Nexperia的逻辑产品的高级产品经理。他在半导体产品开发和工程方面拥有超过25年的经验。Michael在其职业生涯中担任过各种营销、商务和产品管理职务。

关于 Nexperia

Nexperia 是分立元件、MOSFET元件及逻辑集成电路元件领域高产能的生产专家，其元器件符合汽车工业的严苛标准。Nexperia 非常注重效率，能持续不断地满足全球各类电子设计基础元件的生产需求：年产量高达900 亿件。其产品在效率（如工艺，尺寸，功率及性能）方面已经成为行业的基准，拥有业内最小尺寸的封装技术，可有效节省功耗及空间。

凭借几十年来的专业经验，Nexperia 一直为全球各地的领先企业提供优质的产品及服务，并在亚洲、欧洲和美国拥有超过 11,000 名员工。该公司拥有庞大的知识产权组合，并获得了IATF 16949、ISO 9001、ISO 14001 及 OHSAS 18001 认证。

Nexperia：效率致胜。