8-Bit Serial-In/Parallel-Out Shift Register The CD74ACT164E is a 8-bit serial-in/parallel-out shift register manufactured by Texas Instruments (TI). Here are its key specifications:

- **Logic Type**: 8-bit Serial-In/Parallel-Out Shift Register  
- **Technology**: ACT (Advanced CMOS Technology)  
- **Supply Voltage Range**: 4.5V to 5.5V  
- **Operating Temperature Range**: -40°C to +85°C  
- **High-Speed Operation**: 4.5 ns typical propagation delay at 5V  
- **Low Power Consumption**: 4μA (max) ICC at 25°C  
- **Output Drive Capability**: ±24 mA  
- **Package**: 14-pin PDIP (Plastic Dual-In-Line Package)  
- **Logic Family**: ACT (combines TTL compatibility with CMOS power efficiency)  
- **Input Compatibility**: TTL-level inputs  
- **Features**: Asynchronous master reset, buffered clock and serial inputs  

This information is sourced from TI's official documentation for the CD74ACT164E.

8-Bit Serial-In/Parallel-Out Shift Register# CD74ACT164E Technical Documentation

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The CD74ACT164E 8-bit serial-in/parallel-out shift register finds extensive application in digital systems requiring data serialization and expansion:

 Data Serialization Applications: 
-  Serial-to-Parallel Conversion : Converts serial data streams from microcontrollers or communication interfaces into parallel outputs for driving multiple devices simultaneously
-  I/O Port Expansion : Extends limited microcontroller I/O ports by converting serial data to multiple parallel outputs, enabling control of numerous peripherals with minimal pins
-  LED Matrix Control : Drives LED displays and matrices by sequentially loading data and providing simultaneous parallel outputs for row/column driving
-  Data Storage Buffer : Serves as temporary storage for serial data before parallel processing

 Timing and Control Applications: 
-  Pulse Generation : Creates precise timing sequences and control pulses for system synchronization
-  State Machine Implementation : Forms part of sequential logic circuits for finite state machines
-  Delay Lines : Introduces controlled delays in digital signal paths

### Industry Applications

 Consumer Electronics: 
- Remote control systems for data decoding and command distribution
- Display drivers in appliances and entertainment systems
- Keyboard and input device scanning circuits

 Industrial Automation: 
- PLC (Programmable Logic Controller) I/O expansion modules
- Sensor data acquisition and distribution systems
- Motor control sequencing circuits

 Automotive Systems: 
- Instrument cluster displays
- Body control module signal distribution
- Lighting control systems

 Communication Equipment: 
- Data multiplexing/demultiplexing in communication interfaces
- Protocol conversion circuits
- Signal routing systems

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  High-Speed Operation : ACT technology provides typical propagation delays of 8.5ns at 5V, suitable for high-frequency applications
-  Low Power Consumption : CMOS technology ensures minimal static power dissipation
-  Wide Operating Voltage : 4.5V to 5.5V operation with TTL-compatible inputs
-  Robust Output Drive : Capable of sourcing/sinking 24mA, sufficient for driving multiple LEDs or similar loads
-  Cascadable Design : Multiple devices can be connected for extended bit-length applications

 Limitations: 
-  Limited Output Current : Maximum 24mA per output may require buffer stages for high-current applications
-  Voltage Range Constraint : Restricted to 5V operation, not suitable for 3.3V systems without level shifting
-  No Output Latches : Outputs change immediately with clock pulses, requiring external latches for synchronized updates
-  Power Sequencing : Requires proper power-up sequencing to prevent latch-up conditions

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Clock Signal Integrity: 
-  Pitfall : Clock signal ringing or overshoot causing false triggering
-  Solution : Implement proper termination (series resistors near driver) and maintain controlled impedance traces

 Power Supply Decoupling: 
-  Pitfall : Inadequate decoupling causing voltage droops during simultaneous output switching
-  Solution : Place 100nF ceramic capacitor within 1cm of VCC pin, with bulk 10μF capacitor for every 4-5 devices

 Simultaneous Switching Noise: 
-  Pitfall : Multiple outputs switching simultaneously generating ground bounce
-  Solution : Use separate ground pins for quiet and noisy circuits, implement star grounding

 Input Float Protection: 
-  Pitfall : Unused inputs left floating causing unpredictable operation and increased power consumption
-  Solution : Tie all unused inputs to either VCC or GND through appropriate resistors

### Compatibility Issues with Other Components

 Voltage Level Compatibility: 
-  TTL Interfaces : Direct compatibility with 5V TTL logic families
-  3.3V Systems

8-Bit Serial-In/Parallel-Out Shift Register The CD74ACT164E is a 8-bit serial-in/parallel-out shift register manufactured by HARRIS. Key specifications include:

- **Logic Family**: ACT (Advanced CMOS Technology)
- **Supply Voltage Range**: 4.5V to 5.5V
- **High-Speed Operation**: 8.5ns typical propagation delay at 5V
- **Low Power Consumption**: 4µA (max) static current
- **Operating Temperature Range**: -55°C to +125°C
- **Output Drive Capability**: 24mA at 5V
- **Package**: 14-pin PDIP (Plastic Dual In-line Package)
- **Input Compatibility**: TTL-level inputs
- **Features**: Asynchronous master reset, serial and parallel data transfer capability

This device is designed for high-speed logic applications requiring serial-to-parallel data conversion.

8-Bit Serial-In/Parallel-Out Shift Register# CD74ACT164E Technical Documentation

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The CD74ACT164E serves as an 8-bit serial-in/parallel-out shift register with exceptional performance characteristics:

 Data Serialization Applications 
-  Serial-to-Parallel Conversion : Converts serial data streams from microcontrollers or communication interfaces into parallel output for driving displays, LED arrays, or multiple peripheral devices
-  Data Buffer Expansion : Extends limited I/O ports of microprocessors by providing additional output channels through serial interface
-  Pipeline Delay Elements : Creates precise timing delays in digital signal processing paths

 Control System Implementations 
-  Multi-Channel Control : Drives multiple relays, solenoids, or actuators from a single serial control line
-  Sequence Generation : Produces complex control sequences for industrial automation systems
-  Address Decoding : Implements custom address decoding logic in memory-mapped systems

### Industry Applications

 Industrial Automation 
-  PLC Interface Expansion : Extends digital output capabilities of programmable logic controllers
-  Motor Control Systems : Provides multiple control signals for stepper motor drivers and servo controllers
-  Sensor Interface Multiplexing : Manages multiple digital sensors through serial communication interfaces

 Consumer Electronics 
-  Display Drivers : Controls seven-segment displays, LED matrices, and other multi-element visual indicators
-  Keyboard Scanning : Implements scanning matrices for keyboard and keypad interfaces
-  Audio Equipment : Manages multiple control signals in audio mixing consoles and digital audio processors

 Automotive Systems 
-  Lighting Control : Sequences and controls multiple automotive lighting elements
-  Body Control Modules : Manages window controls, mirror adjustments, and other multi-output functions
-  Instrument Cluster Driving : Controls various indicators and display elements in dashboard clusters

 Communication Equipment 
-  Protocol Conversion : Interfaces between serial communication protocols and parallel control systems
-  Signal Routing : Manages signal paths in switching and routing equipment
-  Test Equipment : Generates test patterns and control sequences for communication system testing

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages 
-  High-Speed Operation : 50MHz typical shift frequency enables rapid data transfer
-  Low Power Consumption : ACT technology provides CMOS compatibility with improved speed
-  Wide Operating Voltage : 4.5V to 5.5V operation with TTL-compatible inputs
-  High Noise Immunity : 24mA output drive capability ensures signal integrity
-  Cascadable Architecture : Multiple devices can be connected for extended bit lengths

 Limitations 
-  Limited Output Current : Maximum 24mA per output may require buffers for high-current loads
-  Single Direction : Unidirectional serial-to-parallel conversion limits flexibility
-  No Internal Latches : Outputs change immediately with clock pulses, requiring external synchronization for certain applications
-  Power Sequencing : Requires proper power-up sequencing to prevent latch-up conditions

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Clock Signal Integrity 
-  Pitfall : Clock signal ringing or overshoot causing double-clocking
-  Solution : Implement series termination resistors (22-47Ω) close to clock input
-  Verification : Use oscilloscope to verify clean clock edges with <10% overshoot

 Power Supply Decoupling 
-  Pitfall : Inadequate decoupling causing ground bounce and signal integrity issues
-  Solution : Place 100nF ceramic capacitor within 5mm of VCC pin, plus bulk 10μF capacitor for multiple devices
-  Implementation : Use multi-layer PCB with dedicated power and ground planes

 Output Loading Considerations 
-  Pitfall : Excessive capacitive loading causing signal degradation and increased power consumption
-  Solution : Limit capacitive load to <50pF per output, use buffer ICs for higher loads
-  Calculation : Ensure total output current <70