Registro de 4 BITS SN74LS194N

Un registro de desplazamiento simple, como el popular 74HC595, es un «SIPO» (Serial-In, Parallel-Out), diseñado principalmente para tomar datos en serie y convertirlos en una salida paralela. Este SN74LS194N es «Universal» porque es mucho más flexible y puede operar en cuatro modos distintos, seleccionados por los pines S0 y S1:

• Carga Paralela (PISO): Carga 4 bits de datos de una sola vez.
• Desplazamiento a la Derecha (SISO): Mueve los datos de Q0 a Q1, de Q1 a Q2, etc.
• Desplazamiento a la Izquierda (SISO): Mueve los datos en la dirección opuesta, de Q3 a Q2, etc.
• Retención: Mantiene los datos almacenados sin cambios.

Esta versatilidad lo hace ideal para la manipulación compleja de datos, no solo para la expansión de pines.

El modo de operación se controla mediante una combinación lógica en los pines de selección S0 y S1, y se ejecuta en el flanco de subida del pulso de reloj (CLK):

• S1=ALTO, S0=ALTO: Modo de Carga Paralela. Los datos en las entradas D0-D3 se cargan en las salidas Q0-Q3.
• S1=BAJO, S0=ALTO: Modo de Desplazamiento a la Derecha. El bit en la entrada SR (Serial Right) se carga en Q0, y el resto de los bits se desplazan.
• S1=ALTO, S0=BAJO: Modo de Desplazamiento a la Izquierda. El bit en la entrada SL (Serial Left) se carga en Q3, y el resto de los bits se desplazan.
• S1=BAJO, S0=BAJO: Modo de Retención. Las salidas no cambian, sin importar el pulso de reloj.

El pin MR es una entrada de reinicio asíncrona y activa en bajo. «Asíncrona» significa que tiene prioridad sobre todas las demás entradas (incluyendo el reloj).

• Al aplicar un nivel BAJO (GND) a este pin, todas las salidas del registro (Q0-Q3) se fuerzan a 0 de forma inmediata.
• Para que el registro funcione normalmente (respondiendo a los modos y al reloj), el pin MR debe estar conectado a un nivel ALTO (5V).

Es una mala práctica dejar este pin sin conectar (flotando).

Sí, puedes usarlo, pero el 74HC595 es generalmente mejor para esa tarea específica. Podrías usar el 74LS194 en modo de desplazamiento en serie para controlar 4 salidas con 3 pines de Arduino (Datos, Reloj, Selección de Modo). Sin embargo, el 74HC595 está optimizado para la expansión de salidas: es de 8 bits (en lugar de 4), se pueden encadenar fácilmente para controlar docenas de salidas y tiene un pin de «latch» que permite actualizar todas las salidas a la vez sin parpadeos, una característica que el 74LS194 no posee.

Su versatilidad lo hace ideal para la interfaz entre sistemas paralelos y seriales o para la manipulación de datos a nivel de bits. Un ejemplo clásico es en la construcción de una interfaz para un microprocesador simple:

• Carga Paralela: Podrías cargar un byte (usando dos de estos chips) desde el bus de datos del procesador.
• Desplazamiento Serial: Luego, podrías desplazar esos datos bit a bit para enviarlos a través de un único cable a otro dispositivo, implementando una comunicación serial básica en hardware.

También es muy útil en criptografía y generación de secuencias pseudoaleatorias.

Debes tener en cuenta dos características clave de la lógica TTL como la serie 74LS:

• Voltaje de Alimentación: Requiere una fuente de alimentación regulada y estable de 5V. No funcionará con 3.3V.
• Compatibilidad de Señal: Si lo controlas desde un microcontrolador de 3.3V como un ESP32, necesitarás un conversor de nivel lógico para «subir» las señales de control de 3.3V a 5V para asegurar un funcionamiento fiable.