SN74HC191N — 4-битный синхронный реверсивный двоичный счётчик

Описание

SN74HC191N — это интегральная микросхема из серии 74HC (High-speed CMOS), представляющая собой 4-битный синхронный реверсивный двоичный счётчик (up/down counter) с предустановкой. Производится компанией Texas Instruments.

Счётчик работает в двоичном коде (modulo 16) и может считать как в прямом (0→15), так и в обратном (15→0) направлении. Переключение направления осуществляется входом D/U̅. Все выходы переключаются синхронно по положительному фронту тактового сигнала.

Микросхема выпускается в корпусе PDIP-16 (N = plastic dual in-line package), что делает её удобной для макетирования и применения в учебных/прототипных схемах.

Основное применение

• Счётчики событий
• Делители частоты
• Управление последовательностью операций
• Адресные счётчики
• Таймеры и измерительные приборы

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Серия | 74HC (High-Speed CMOS) | | Логика | Синхронный реверсивный двоичный счётчик 4 бит | | Напряжение питания (Vcc) | 2.0 В … 6.0 В (номинал 5 В) | | Ток потребления (статика) | до 8 мкА при 25 °C | | Выходной ток | ±4 мА при Vcc = 5 В (логический выход) | | Тип выходов | Push-pull (CMOS) | | Тактирующий фронт | Положительный (Low→High) | | Макс. частота счёта | ~ 25 МГц при Vcc = 5 В | | Рабочая температура | −40 … +85 °C | | Корпус | PDIP-16 (N) | | Уровни логики | CMOS/TTL-совместимые | | Wave (шаг счётчика) | 1 (mod 16, 0…15) |

Функциональные выводы (16-pin PDIP)

| Pin | Название | Назначение | |---|---|---| | 1 | P0 | Вход предустановки данных (бит 0) | | 2 | Q1 | Выход Q1 | | 3 | Q0 | Выход Q0 | | 4 | C̅E̅ (CTEN) | Счёт разрешён (Low = активный) | | 5 | D/U̅ | Направление: 1 = вверх, 0 = вниз | | 6 | Q2 | Выход Q2 | | 7 | Q3 | Выход Q3 | | 8 | GND | Общий | | 9 | P3 | Вход предустановки (бит 3) | | 10 | P2 | Вход предустановки (бит 2) | | 11 | P1 | Вход предустановки (бит 1) | | 12 | RCO̅ | Выход окончания счёта (перенос/заём, активный Low) | | 13 | TC̅? / M̅ | Управление загрузкой: L̅D̅ (Load, активный Low) | | 14 | C̅L̅K? / C̅P̅ | Тактовый вход (по нарастающему фронту) | | 15 | Q̅? / MR | Сброс (Master Reset, активный High) — см. примечание | | 16 | Vcc | Питание + |

⚠️ Примечание: конкретное назначение отдельных выводов может варьироваться между производителями и ревизиями datasheet (особенно выводы управления загрузкой и сбросом). Для критичных проектов всегда сверяйтесь с официальным datasheet TI (документ SCHS182 или актуальным аналогом).

Парт-номера

Микросхема поставляется и маркируется в разных вариантах в зависимости от производителя и корпуса:

| Парт-номер | Производитель | Примечание | |---|---|---| | SN74HC191N | Texas Instruments | PDIP-16, основное обозначение | | SN74HC191N3 | Texas Instruments | PDIP-16, вариант поставки | | SN74HC191NE4 | Texas Instruments | PDIP-16, Pb-free версия | | SN74HC191D | Texas Instruments | SOIC-16 | | SN74HC191DR | Texas Instruments | SOIC-16, лента/катушка | | SN74HC191NSR | Texas Instruments | SO-16 | | SN74HC191PWR | Texas Instruments | TSSOP-16 | | SN74HC191PW | Texas Instruments | TSSOP-16 | | SN74HC191DBR | Texas Instruments | SSOP-16 | | SN74HC191N (аналоги) | NXP / Nexperia | 74HC191N | | 74HC191N | ON Semiconductor / др. | PDIP-16 | | CD74HC191E | Harris/TI | родственная серия (функциональный аналог) |

Расшифровка суффиксов TI:

• N = PDIP
• D / DR = SOIC
• PW / PWR = TSSOP
• NSR = SO
• DBR = SSOP

Совместимые и родственные модели

Функциональные аналоги (prime-совместимые)

| Модель | Отличие | |---|---| | SN74HC193 | 4-битный реверсивный счётчик, но с раздельными тактовыми входами Up/Down и асинхронной загрузкой | | SN74HC192 | Аналог HC193, но с декадным (BCD) подсчётом вместо двоичного | | SN74HC190 | 4-битный реверсивный десятичный счётчик (BCD) | | SN74HC161 | Только вверх, синхронный сброс | | SN74HC163 | Только вверх, синхронная загрузка | | CD74HC191 | Те же функции, серия Harris/Intersil | | MC74HC191 | ON Semiconductor | | 74VHC191 | Advanced CMOS |

Кросс-референс по сериям (pin-to-pin часто совместимы)

• 74HC191 ↔ 74HCT191
• 74HC191 ↔ 74AC191 / 74ACT191 (в большинстве применений)
• 74HC191N ↔ NXP 74HC191N, ON 74HC191N

Совместимость по уровням логики

• Полностью совместима по входам/выходам с TTL и CMOS схемами при Vcc = 5 В.
• Может напрямую подключаться к другим ИС серии 74HC/74HCT.

Схема включения (типовая)

         +5V
          │
         16
    ┌────┴────┐
    │         │
    │ 74HC191 │
    │         │
    └────┬────┘
         8
          │
         GND

Логика:
- CLK  ← тактовый сигнал (импульсы)
- D/U̅  ← вход направления (1=вверх, 0=вниз)
- CTEN ← 0 для разрешения счёта
- L̅D̅   ← 0 для предустановки (загрузки P0…P3)
- RCO̅  → сигнал переноса/заёма (каскадирование)

При каскадировании нескольких SN74HC191 сигнал RCO̅ одного разряда может использоваться для синхронизации/управления следующим.

Каскадирование

Q3────┐
      RCO̅ ──── управление CTEN следующего счётчика
Q2────┘

Счётчики соединяются последовательно для получения 8-, 12-, 16-битного счёта.

Итог

SN74HC191N — универсальный 4-битный реверсивный счётчик, широко применяемый в цифровой схемотехнике благодаря CMOS-экономичности, TTL-совместимости и чувствительности к положительному фронту. Выпускается в PDIP-16, легко каскадируется и имеет множество функциональных аналогов (HC190/192/193, HC191 серий других производителей).

🔗 Официальный datasheet TI: документ SCHS182 (для SN74HC191) на сайте www.ti.com — рекомендуем сверяться при проектировании.