Registro de Desplazamiento Universal Bidireccional 4 Bits SN74LS194AN DIP-16 TTL 74LS194

¿Qué es?

El SN74LS194AN de Texas Instruments es un circuito integrado secuencial digital de alta velocidad de la familia TTL Low-power Schottky que opera como un registro de desplazamiento universal bidireccional de 4 bits. Incorpora todos los modos de operación estándar en un solo dispositivo: retención de datos (inhibición de reloj), desplazamiento a la derecha (Shift Right), desplazamiento a la izquierda (Shift Left) y carga en paralelo síncrona (Parallel Load). El modo de trabajo se selecciona fácilmente mediante dos entradas de control (S0 y S1). Cuenta además con entradas serie independientes para desplazamiento hacia la izquierda y hacia la derecha, cuatro salidas en paralelo (QA, QB, QC, QD) y una entrada de borrado / reinicio asíncrono (/CLR) de efecto inmediato.

Especificaciones técnicas:

• Fabricante: Texas Instruments

• Modelo / Referencia: SN74LS194AN (74LS194 / 74LS194A)

• Familia lógica: TTL LS (Low-power Schottky)

• Función lógica: Registro de desplazamiento bidireccional universal de 4 bits (4-Bit Bidirectional Universal Shift Register)

• Capacidad: 4 bits (QA, QB, QC, QD)

• Modos de operación: Retención (Hold), Desplazamiento a la derecha (Shift Right), Desplazamiento a la izquierda (Shift Left) y Carga paralela síncrona (Parallel Load)

• Entradas de selección de modo: 2 líneas de control (S0 y S1)

• Entradas de datos serie: 2 pines independientes: Shift-Right Serial Input (SR SER) y Shift-Left Serial Input (SL SER)

• Entradas de datos paralelo: 4 líneas (A, B, C, D)

• Disparo de reloj: Flanco de subida (Positive-Edge-Triggered)

• Tipo de reinicio: Asíncrono directo mediante pin /CLR (activo en nivel bajo, independiente del reloj)

• Encapsulado: DIP-16 plástico (Through-Hole para protoboard / PCB)

• Voltaje de alimentación (VCC): 4.75 V a 5.25 V DC (nominal: 5.0 V)

• Pines de alimentación estándar: Pin 16 (VCC) y Pin 8 (GND)

• Frecuencia máxima de reloj (fmax): Típica de 36 MHz (mínimo 25 MHz a 30 MHz)

• Voltaje de entrada nivel alto (VIH): Mínimo 2.0 V

• Voltaje de entrada nivel bajo (VIL): Máximo 0.8 V

• Voltaje de salida nivel alto (VOH): Mínimo 2.7 V (típico 3.4 V)

• Voltaje de salida nivel bajo (VOL): Máximo 0.5 V (típico 0.35 V)

• Corriente de salida a nivel bajo (IOL): 8 mA

• Tiempo de retardo de propagación típico: 14 a 22 ns

• Rango de temperatura de operación: 0°C a +70°C

¿Para qué sirve?

• Conversión universal entre formatos de datos: Serie a Paralelo (SIPO), Paralelo a Serie (PISO), Serie a Serie (SISO) y Paralelo a Paralelo (PIPO).

• Implementación de secuencias luminosas bidireccionales (efecto "auto fantástico" o marquesinas LED).

• Registros de desplazamiento aritmético (multiplicación o división binaria por potencias de 2 desplazando bits).

• Generadores de números pseudoaleatorios y registros de anillo / contadores Johnson.

• Prácticas de laboratorio de electrónica digital, arquitectura de computadoras y lógica secuencial avanzada.

¿Qué problema te soluciona?

• Máxima versatilidad en un solo chip: Reúne las cuatro configuraciones clásicas de un registro de corrimiento sin requerir compuertas lógicas externas para conmutar la dirección de flujo de datos.

• Control bidireccional simple: Permite mover la información a la izquierda o a la derecha simplemente cambiando el estado lógico en los pines S0 y S1.

• Carga paralela síncrona: Permite inicializar o sobreescribir el dato interno con una palabra completa de 4 bits en un solo pulso de reloj sin interferencias.

• Reinicio maestro directo: Su pin /CLR borra instantáneamente las 4 salidas a cero (0000) sin depender de la señal de reloj.

• Prototipado rápido: Su formato Through-Hole DIP-16 encaja a la perfección en protoboards y zócalos de prueba.

Preguntas frecuentes:

❓ ¿Cuáles son los pines de alimentación VCC y GND del 74LS194?

Utiliza la distribución estándar de 16 pines: Pin 16 = VCC (+5 V) y Pin 8 = GND (Tierra / 0 V).

❓ ¿Cómo se seleccionan los modos de operación con los pines S0 y S1?

Con el chip habilitado (/CLR en nivel alto +5 V), la combinación en S1 (Pin 10) y S0 (Pin 9) define la acción en el siguiente flanco de subida del reloj (CLK):

• S1=0, S0=0 (Inhibición / Retención): No hay cambios; las salidas mantienen su dato anterior.

• S1=0, S0=1 (Shift Right - Desplazamiento a la derecha): El bit del Pin 2 (SR SER) entra a QA, QA pasa a QB, QB pasa a QC y QC pasa a QD.

• S1=1, S0=0 (Shift Left - Desplazamiento a la izquierda): El bit del Pin 7 (SL SER) entra a QD, QD pasa a QC, QC pasa a QB y QB pasa a QA.

• S1=1, S0=1 (Carga paralela): Los datos presentes en los pines A, B, C y D se cargan simultáneamente en QA, QB, QC y QD.

❓ ¿Cómo debe conectarse la entrada de borrado (/CLR - Pin 1)?

El Pin 1 (/CLR) es activo en nivel bajo (0 V) y actúa de manera asíncrona:

• Para la operación normal, el Pin 1 (/CLR) debe mantenerse en nivel alto (+5 V).

• Si se lleva a 0 V (GND), las cuatro salidas (QA-QD) se van a cero de inmediato, ignorando el reloj y los pines de modo.

❓ ¿En qué se diferencia el 74LS194 del 74LS195?

• El 74LS194 es bidireccional (puede desplazar hacia la derecha y hacia la izquierda, además de retener y cargar en paralelo).

• El 74LS195 es unidireccional (solo desplaza hacia la derecha), aunque incluye entradas J-/K en la entrada serie y la salida complementaria /QD.

❓ ¿Cómo se conectan dos 74LS194 para formar un registro bidireccional de 8 bits?

1. Comparte entre ambos chips las líneas de reloj (CLK), borrado (/CLR) y control de modo (S0, S1).

2. Para desplazamiento a la derecha: conecta la salida QD del primer chip a la entrada SR SER (Pin 2) del segundo chip.

3. Para desplazamiento a la izquierda: conecta la salida QA del segundo chip a la entrada SL SER (Pin 7) del primer chip.

❓ ¿Cuál es la distribución completa de pines (pinout) del 74LS194?

• Pin 1: Entrada de borrado / reinicio asíncrono (/CLR - activa en bajo)

• Pin 2: Entrada serie para desplazamiento a la derecha (SR SER)

• Pin 3: Entrada de dato paralelo A (bit 0)

• Pin 4: Entrada de dato paralelo B (bit 1)

• Pin 5: Entrada de dato paralelo C (bit 2)

• Pin 6: Entrada de dato paralelo D (bit 3)

• Pin 7: Entrada serie para desplazamiento a la izquierda (SL SER)

• Pin 8: GND (Tierra)

• Pin 9: Entrada de control de modo S0

• Pin 10: Entrada de control de modo S1

• Pin 11: Entrada de reloj (CLK - activo en flanco de subida)

• Pin 12: Salida paralela QD (bit 3)

• Pin 13: Salida paralela QC (bit 2)

• Pin 14: Salida paralela QB (bit 1)

• Pin 15: Salida paralela QA (bit 0)

• Pin 16: VCC (+5 V)