8-Bit Serial-In/Parallel-Out Shift Register# CD74ACT164M Technical Documentation
## 1. Application Scenarios
### Typical Use Cases
The CD74ACT164M serves as an 8-bit serial-in/parallel-out shift register with asynchronous reset functionality. Common implementations include:
 Data Serialization Systems 
- Converts serial data streams to parallel outputs in communication interfaces
- Enables efficient data transfer in microcontroller-based systems with limited I/O pins
- Typical data rates: up to 100 MHz in ACT logic family applications
 Display Driver Circuits 
- Drives LED arrays and seven-segment displays in multiplexed configurations
- Enables scanning display systems with reduced wiring complexity
- Supports cascading for larger display matrices (16, 24, or 32-bit displays)
 Digital Signal Processing 
- Implements simple delay lines and digital filters
- Forms basic building blocks for more complex digital signal processing chains
- Used in timing recovery circuits and synchronization systems
### Industry Applications
 Industrial Automation 
- PLC input/output expansion modules
- Sensor data acquisition systems
- Motor control interface circuits
- *Advantage*: High noise immunity (400 mV typical) suitable for industrial environments
- *Limitation*: Requires proper decoupling in electrically noisy settings
 Consumer Electronics 
- Remote control signal processing
- Keyboard scanning matrices
- Audio equipment display drivers
- *Advantage*: Low power consumption (4 μA typical ICC) for battery-operated devices
- *Limitation*: Limited drive capability for high-current loads
 Automotive Systems 
- Instrument cluster displays
- Body control module interfaces
- Lighting control systems
- *Advantage*: Wide operating temperature range (-55°C to +125°C)
- *Limitation*: Requires additional protection circuits for automotive transients
### Practical Advantages and Limitations
 Advantages 
-  High-Speed Operation : 4.5 ns typical propagation delay at 5V
-  CMOS Technology : Low static power consumption
-  Wide Voltage Range : 2V to 6V operating supply voltage
-  Robust Inputs : Standard CMOS input structure with high impedance
-  Cascadable Design : Multiple devices can be connected for expanded functionality
 Limitations 
-  Limited Output Current : 24 mA maximum output current per pin
-  Simultaneous Switching Noise : Requires careful PCB layout when multiple outputs switch simultaneously
-  Power Sequencing : CMOS inputs require proper power-up sequencing to prevent latch-up
## 2. Design Considerations
### Common Design Pitfalls and Solutions
 Uncontrolled Power-Up States 
- *Problem*: Outputs may enter undefined states during power-up
- *Solution*: Implement proper reset circuitry using the MR (Master Reset) pin
- *Implementation*: Connect MR to VCC through RC circuit (10 kΩ resistor, 100 nF capacitor)
 Simultaneous Switching Noise 
- *Problem*: Multiple outputs switching simultaneously cause ground bounce
- *Solution*: Use multiple decoupling capacitors distributed around the device
- *Implementation*: Place 100 nF ceramic capacitor within 10 mm of VCC pin, plus bulk 10 μF capacitor
 Signal Integrity Issues 
- *Problem*: Long trace lengths cause signal degradation at high frequencies
- *Solution*: Implement proper termination and controlled impedance routing
- *Implementation*: Series termination resistors (22-33Ω) for clock and data lines
### Compatibility Issues
 Mixed Logic Level Systems 
-  TTL Compatibility : ACT family provides TTL-compatible inputs while maintaining CMOS output levels
-  3.3V Systems : Can interface directly with 3.3V logic when operated at 3.3V VCC
-  Level Translation : For mixed-voltage systems, ensure proper level shifting for control signals
 Timing Constraints 
-  Setup/Hold Times : 3 ns setup time,