74HC164移位寄存器电路遇到匪夷所思的问题

ygchaoren · 发表于 2009-8-4 19:33:03

74HC164连接原理图 (原文件名:图4.69.JPG)

74HC164为移位寄存器，电路原理图如上所示。

原理图说明：
（1）JP22与JP2均为8排针，使用时通过8P杜邦线连接
（2）JP39在使用时短接
（3）电路设计初衷：
   按下S6键时，输出向高位移位，同时低端输入1；
   按下S5键时，输出向低位移位，同时低端输入0。
（4）74HC14是施密特触发器，配合R62、C1、R61、C2起到按键去抖作用
（5）C27的作用是获得建立时间，原因是考虑S6键按下到CP端采样边沿到达需要一定的时间
（6）R64的作用是防止两个施密特触发器输出端相互影响

存在问题描述：
（1）移位时，连续按S6，不断输入1，移位正常；不断输入0，移位完全正常；
（2）交替移位，输入11110000，11110000，即每个按键按四下，移位完全正常；
（3）交替移位，输入11001100，11001100，即每个按键按两下，移位完全正常；
（4）交替移位，输入10101010，10101010，即每个按键交替按一下，移位出现错误，但是错误很有规律，总是以下两种错误：
   10101010状态，按下1，按理输出应变成01010101，但是实际输出为10101011，即1输入进去了，但没有移位；
   00101010状态，按下1，按理输出应变成01010101，但是实际输出为00000001，74HC164输出端莫名其妙清零了

尝试解决办法：
在以下两种尝试下，似乎能解决问题：
（1）更换8P杜邦线，使用另一种软线，问题立刻解决。
怀疑8P杜邦线排线间存在的电容引起，故做以下测试：有问题的排线，相邻两根线间电容约为18pF；
                                             没有问题的排线，相邻两根线间电容约为9pF
把问题排线掰开，相当于变成单根杜邦线，测试相邻电容约为6pF
（2）更换74HC164芯片，换成同一厂家不同批次的164芯片，问题解决；
                  换成同一厂价同一批次的164芯片，问题不能解决

但这样的解释，感觉都不能很好的说服自己，担心量产可能造成更大的问题
请版上高手帮忙分析一下产生上述结果的原因。

同时也请高手指点一下，74HC164的输入电路是否存在问题，谢谢

little_Monkey · 发表于 2009-8-4 21:16:59

只能说你太NB，按键的速度太快了，18pf的电容都对边沿有影响了

oufuqiang · 发表于 2009-8-4 21:33:20

我觉得输入很有问题，时序是怎么保证的

ygchaoren · 发表于 2009-8-4 21:35:02

oufuqiang 请说说您的观点

oufuqiang · 发表于 2009-8-4 21:38:58

数据AB应该先稳定再给CP脉冲，虽然使用了二极管好似通过电平差异完成了时差，但是这个时差是否满足164的时序就不得而知了。个人瞎猜~~~

ygchaoren · 发表于 2009-8-4 21:46:16

按照初衷，C27就是想使得AB稳定，然后等待CP去采样的

cowboy · 发表于 2009-8-4 21:46:18

AB与时钟同时跳变，根本就不是稳定的操作，时序极易错乱。设计思想有问题啊。
按目前的连接，简单的解决方法就是在CP输入端加一RC移相，使时钟脉冲稍为滞后于数据即可。

(原文件名:ourdev_467497.jpg)

ygchaoren · 发表于 2009-8-4 22:06:04

谢谢cowboy 我明天先尝试下新的电路

gxy508 · 发表于 2010-6-2 16:56:50

mark

lovewwy · 发表于 2011-12-7 20:52:11

mark

74HC164移位寄存器电路遇到匪夷所思的问题

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