[笔记][原创]74HC595芯片使用方法介绍

这个夏季学习semiok同学自己动手焊接了一个LED显示屏，MCU用的是ATmega16，实现字幕的滚动显示，由于成本问题，只做了16*64大小的，也就只能显示4个中文汉字，这是研究显示驱动的时候找到的关于74HC595的资料，有时间就把所有制作过程放上来。

 

正面样子还行

 

背面惨不忍睹

 

74HC595同数据相关的引脚可以分为三类：

DS：串行数据输入，接Arduino的某个数字I/O引脚。
Q0~Q7：8位并行数据输出，可以直接控制8个LED，或者是七段数码管的8个引脚。
Q7′：级联输出端，与下一个74HC595的DS相连，实现多个芯片之间的级联。
74HC595同控制相关的引脚一共有四个：

SH_CP：移位寄存器的时钟输入。上升沿时移位寄存器中的数据依次移动一位，即Q0中的数据移到Q1中，Q1中的数据移到Q2中，依次类推；下降沿时移位寄存器中的数据保持不变。
ST_CP：存储寄存器的时钟输入。上升沿时移位寄存器中的数据进入存储寄存器，下降沿时存储寄存器中的数据保持不变。应用时通常将ST_CP置为低点平，移位结束后再在ST_CP端产生一个正脉冲更新显示数据。
MR：重置（RESET），低电平时将移位寄存器中的数据清零，应用时通常将它直接连高电平（VCC）。
OE：输出允许，高电平时禁止输出（高阻态）。引脚不紧张的情况下可以用Arduino的一个引脚来控制它，这样可以很方便地产生闪烁和熄灭的效果。实际应用时可以将它直接连低电平（GND）。
对于一个最简单的74HC595应用来讲，可以用Arduino的三个数字I/O端口分别控制DS、SH_CP和ST_CP，然后将MR和OE分别接VCC和地。下面是利用74HC595来控制8个LED的原理图：

One Response to “74HC595串入并出8位移位寄存器”
i3dx Says:

December 26th, 2007 at 9:09 pm
订正：Arduino 带有 0-7 8-13 14-19 共三组，20个数字IO口。
只是14-19常用于模拟输入端0-5口使用，但是基本数字io功
能仍然保留。
Arduino mini 另有20 21两个数字io可使用。

单片机与74LS595(8位输出锁存移位寄存器)的使用方法

74LS595的数据端：
QA--QH: 八位并行输出端，可以直接控制数码管的8个段。
QH': 级联输出端。我将它接下一个595的SI端。
SI: 串行数据输入端。

74LS595的控制端说明：
/SCLR(10脚): 低点平时将移位寄存器的数据清零。通常我将它接Vcc。
SCK(11脚)：上升沿时数据寄存器的数据移位。QA-->QB-->QC-->...-->QH；下降沿移位寄存器数据不变。（脉冲宽度：5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级）
RCK(12脚)：上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器，下降沿时存储寄存器数据不变。通常我将RCK置为低电平，当移位结束后，在RCK端产生一个正脉冲（5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级），更新显示数据。
/G(13脚): 高电平时禁止输出（高阻态）。如果单片机的引脚不紧张，用一个引脚控制它，可以方便地产生闪烁和熄灭效果。比通过数据端移位控制要省时省力。

注:
1)74164和74595功能相仿，都是8位串行输入转并行输出移位寄存器。74164的驱动电流(25mA)比74595(35mA)的要小,14脚封装，体积也小一些。
2)74595的主要优点是具有数据存储寄存器，在移位的过程中，输出端的数据可以保持不变。这在串行速度慢的场合很有用处，数码管没有闪烁感。
3)595是串入并出带有锁存功能移位寄存器，它的使用方法很简单，在正常使用时SCLR为高电平， G为低电平。从SER每输入一位数据，串行输595是串入并出带有锁存功能移位寄存器，它的使用方法很简单，如下面的真值表，在正常使用时SCLR为高电平， G为低电平。从SER每输入一位数据，串行输入时钟SCK上升沿有效一次，直到八位数据输入完毕，输出时钟上升沿有效一次，此时，输入的数据就被送到了输出端。入时钟SCK上升沿有效一次，直到八位数据输入完毕，输出时钟上升沿有效一次，此时，输入的数据就被送到了输出端。

    其实,看了这么多595的资料,觉得没什么难的,关键是看懂其时序图,说到底,就是下面三步(引用):

   第一步：目的：将要准备输入的位数据移入74HC595数据输入端上。
           方法：送位数据到 P1.0。

   第二步：目的：将位数据逐位移入74HC595，即数据串入
           方法：P1.2产生一上升沿，将P1.0上的数据移入74HC595中.从低到高。

   第三步：目的：并行输出数据。即数据并出
           方法：P1.1产生一上升沿，将由P1.0上已移入数据寄存器中的数据
                 送入到输出锁存器。

    说明： 从上可分析：从P1.2产生一上升沿（移入数据）和P1.1产生一上升沿
          （输出数据）是二个独立过程，实际应用时互不干扰。即可输出数据的
           同时移入数据。

 

   （以上理论部分是转的，说得很清楚了，web上也很多，下面我用C写的驱动）

约定：

 CLOCK_L //存储寄存器的脉冲输入口（低电平）
 CLOCK_H （高电平）

 DATA_L //串行数据输入端（低电平）
 DATA_H （高电平）

 CLK_L  //位移寄存器的脉冲输入口（低电平）
 CLK_H //（高电平）

 

/*595串入并处*/
void Write_595(uchar data)  //data为需要串入的数据，为1个8位的二进制数
{

      uchar j, filter;
      filter = 0x01;//验证位
        for(j=0; j<8; ++j)
        {
           if((data&filter)==0) //对每一位进行验证
              DATA_L; //数据输入口拉低
           else
              DATA_H; //数据输入口拉高
             
           CLOCK_H;  //存储寄存器拉高
   
           CLOCK_L;// 存储寄存器拉低，脉冲改变，数据存入寄存器
   
           filter <<= 1;
        }
}

 

并出的话给一个CLK的跳变就行了。

 

PS:我现在不玩单片机了，要是在做显示屏的时候有什么不清楚的地方可以给我留言。