Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 595 Schieberegister kaskadieren => Pulldown an SER Input nötig?


von Shifter (Gast)


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Hallo Welt,

Ich habe mal eine Frage. Ich habe hier ein Gerät auf dem Reparaturtisch, 
bei dem mir etwas aufgefallen ist, was ich so noch nicht kannte.

Folgende Situation:

* Zwei Schieberegister (74HC595N) sind kaskadiert um 16 Bit darüber auf 
Status-LED rauszuschiften.

* !OUTPUT_ENABLE beider Schieberegister sind zusammen auf einen µC Pin 
gelegt.

* An der Verbindung von SR1.QH* nach SR2.SER hängt ein 10K Pulldown 
Widerstand.

Mir geht es in erster Linie um den Pulldown-Widerstand.
Ist der wirklich nötig?
Und kann man beide !OUTPUT_ENABLE wirklich "einfach so" auf einen µC Pin 
führen?

Funktioniert alles - also nur interessehalber. ;)

LG, Sebastian

von Stefan F. (Gast)


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Shifter schrieb:
> Mir geht es in erster Linie um den Pulldown-Widerstand.
> Ist der wirklich nötig?

Nein, weil der Ausgang QH* immer aktiv ist. !Output_Enable hat auf 
diesen Pin keinen Einfluss.

> Und kann man beide !OUTPUT_ENABLE wirklich "einfach so" auf
> einen µC Pin führen?

Sicher, warum nicht? Erst bei mehr als 10 Pins sollte man nochmal 
nachrechnen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Die HC(T) Serie hat typisch Eingangsströme um max. 1µA, d.h., der 
Eingangswiderstand des Eingangs ist mindestens 5 MOhm. Du kannst also an 
einen typischen MC Ausgang mit 10mA Strom theoretisch 10.000 Eingänge 
von CMOS Gattern hängen, ohne was zu überlasten.
Die einzige Beschränkung ist die Eingangskapazität, die so etwa bei 
3,5pF liegt pro Eingang. Schalte ich 10.000 CMOS Eingänge auf einen MC 
Ausgang, muss der 35nF umladen, was er vermutlich nicht mehr mit 
niedriger Anstiegs- oder Abfallzeit schafft.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Erst bei mehr als 10 Pins sollte man nochmal nachrechnen.

Wie kommst du ausgerechnet auf 10 Pins.
Es handelt sich nicht um TTL aus den 70/80er Jahren, sondern um CMOS HC.

von Dyson (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Wie kommst du ausgerechnet auf 10 Pins.

Der TO hatte nach zwei ICs gefragt. Das konnte er natürlich nicht so 
stehen lassen, weil er immer etwas schreiben muss, egal, ob das 
interessiert.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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https://de.wikipedia.org/wiki/Fan-Out
da steht für Standard-TTL tatsächlich 10 in der Tabelle.

von Joachim B. (jar)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> da steht für Standard-TTL tatsächlich 10 in der Tabelle.

stimmt ja auch nur was hat das mit

Shifter schrieb:
> Zwei Schieberegister (74HC595N)

zu tun? und was hat

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Erst bei mehr als 10 Pins sollte man nochmal
> nachrechnen.

mit

Shifter schrieb:
> (74HC595N)

zu tun?

mir fällt dazu nur ein:

Dyson schrieb:
> weil er immer etwas schreiben muss

von Stefan F. (Gast)


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Ich muss dem Wolfgang Recht geben.

Diese Zahl habe ich mir eingeprägt, weil ich diese Schieberegister immer 
mit maximal 10 MHz takte. Schneller wäre mit meinen Mikrocontrollern und 
Lochraster-Aufbauten (ohne größere Klimmzüge) eh nicht möglich. Bei den 
10 MHz sind bis zu 10 Lasten kein Problem.

Nun wissen wir aber nicht, wo beim TO das Taktsignal herkommt und wie 
schnell es ist. Deswegen nützt ihm meine Angabe (die 10) wohl nichts.

Wie komme ich darauf, dass 10 MHz mit 10 Lasten OK sind? So:

Die CMOS IC's haben typischerweise einen Ausgangswiderstand von etwa 
100Ω. jede Last "kostet" zusammen mit den Leitungen grob geschätzt 10pF.

Die Anstiegs- und Abfallzeit ist ungefähr jeweils:

100Ω · 10 Stück · 10pF · Faktor 2 = 20 Nanosekunden

Das Taktsignal muss laut Datenblatt (bei 5V) mindestens 20ns HIGH und 
20ns LOW sein. Dazu kommen diese Flanken zweimal. Macht zusammen 80ns 
pro Takt, bzw. 12 MHz.

Je mehr Last wir haben, umso langsamer werden die Flanken des 
Taktsignals. Entsprechend verringert sich die zulässige Taktfrequenz 
dann noch weiter.

von Wolfgang (Gast)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> da steht für Standard-TTL tatsächlich 10 in der Tabelle.

Was soll das "tatsächlich" heißen?
Guck mal ins Datenblatt eines Standard-TTL und sieh dir insbesondere den 
Strom für Low-Pegel am Eingang an. Dann kannst du dir ausrechnen, wo die 
10 herkommt.

von Stefan F. (Gast)


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Ich hatte dabei jedenfalls weder LS-TTL noch TTL im Sinn. Die nutze ich 
seit >20 Jahren nicht mehr. Es ging vielmehr um die Flanken des 
Taktsignals durch die kapazitive Last.

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