单片机芯片之——图解74HC595(第一部分)

引脚图

 

 

14脚:DS(SER),串行数据输入引脚

13脚:OE,  输出使能控制脚,它是低电才使能输出,所以接GND

12脚:RCK,存储寄存器时钟输入引脚。上升沿时,数据从移位寄存器转存带存储寄存器。

11脚:SCK,移位寄存器时钟引脚,上升沿时,移位寄存器中的bit 数据整体后移,并接受新的bit(从SER输入)。

10脚:MR,低电平时,清空移位寄存器中已有的bit数据,一般不用,接 高电平即可。

9 脚 :串行数据出口引脚。当移位寄存器中的数据多于8bit时,会把已有的bit“挤出去”,就是从这里出去的。用于595的级联。

Qx:并行输出引脚

 

使用参数

VCC:2V~6V,5V最好

I Qn:+- 35mA

 

注意

第一个从SER送入的bit将会从Q7出去。

 

 

 

74HC595介绍

一张图片和一段文字,哪种信息传递方式给人的第一视觉冲击是最大的?我想大家心中都有答案。

这也是我文章标题的来由。废话就到这里,下面我就用图片来分析595这个chip。

 

74HC595的最重要的功能就是:串行输入,并行输出。3态高速位移寄存器(好腻害的说)

595里面有2个8位寄存器:移位寄存器、存储寄存器

 

移位寄存器

在我看来,74HC595的移位寄存器工作方式就像shou qiang弹夹。但是子弹的发射(移位寄存器中的数据转储到存储寄存器),又像是【散x弹】(因为是并行输出嘛)

 

 

为什么说和弹夹很像呢?

1、串行输入,已进入的位数据依次下移(所以叫移位寄存器)         |     子弹也是一颗一颗上的,先上的子弹,被后上的慢慢往下压。

2、第一个输入的位,是并行输出的最后一个位                          |     最先进入弹夹的子弹,最后射出。

 

 

74HC595的引脚图

单片机芯片之——图解74HC595(第一部分)_第1张图片

14脚:DS,又叫SER  英文全称是:Serial data input ,顾名思义,就是串行数据输入口

595的数据来源只有这一个口,一次只能输入一个位,那么连续输入8次,就可以积攒为一个字节了。

 

假如,我们要将二进制数据0111 1111 输入到595的移位寄存器中,下面来上一张动态图,模拟了前2个位输入的情景。

单片机芯片之——图解74HC595(第一部分)_第2张图片

这个图有7帧,做了很久,毕竟不是做美工的。可谓术业有专攻,闻道有先后啊,还是要虚心学习 :)

 

0111 1111 这个数据完全输入后是这样的

单片机芯片之——图解74HC595(第一部分)_第3张图片

我们还要注意一个脚:11脚,(shift register clock input)  移位寄存器时钟引脚。上升沿有效。

首先我们要介绍这个引脚的作用。

我们知道51单片机的工作离不开晶振,他使CPU的工作步调稳定有序,就像跑步时喊1,2,1的那个人。

那么这里的位移寄存器时钟也是同样的道理,当一个新的位数据要进来时,已经进入的位数据就在移位寄存器时钟脉冲的控制下,整体后移,让出位置。

上升沿:电平从低到高的那个过程。移位寄存器时钟在上升沿这个过程中才起作用。

单片机芯片之——图解74HC595(第一部分)_第4张图片

     

 

 

 

存储寄存器

到这里我们已经大致讲了怎么上子弹,也把子弹上齐了。下面来将怎么将子弹打出去,也就是怎么将移位寄存器的数据转移到存储寄存器

存储寄存器是直接和8个输出引脚相通的,将移位寄存器的数据转移到存储寄存器后,Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 就可以接受带到我们

开始输入的一个字节的数据。所谓存储寄存器,就是数据可以存在这个寄存器中,并不会随着一次输出就消失,只要595不断电,也没有新 的

数据从移位寄存器中过来,数据就一直不变且有效。新的数据过来后,存储寄存器中的数据就会被覆盖更新。

 

12脚: (storage register clock input )  存储寄存器时钟

数据从位移寄存器转移到存储寄存器,也是需要时钟脉冲驱动的,这就是12脚的作用。它也是上升沿有效。

单片机芯片之——图解74HC595(第一部分)_第5张图片

 

 

自此,我们已经讲解了一个595正常情况下的工作流程,下面写一个程序,让8个LED保持 亮暗亮暗.... 间隔的效果。

Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7   分别接  8个LED正极

14脚SER 接 单片机P3.4

11脚SCK 接 单片机P3.6

12脚RCK接  单片机P3.5

13脚OE接GND

10脚MR接VCC

9脚闲置不接

复制代码
#include
#include

typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;

/**********函数声明********************/
void SendTo595(uchar byteData);
/***********************************/ sbit SER = P3^4; //p3.4脚控制串行数据输入 sbit SCK = P3^6; //串行输入时钟 sbit RCK = P3^5; //存储寄存器时钟 void main() { SendTo595(85); //85的二进制:0101 0101 while(1); } //功能:发送一个字节的数据给595,再并行输出 void SendTo595(uchar byteData) { char i=0;
for(;i<8;i++) { SER = byteData>>7; //大家自己考量这2句 byteData= byteData<<1; SCK = 1; //上升沿,让串行输入时钟变为高电平,并延时2个时钟周期 _nop_(); _nop_(); SCK = 0; //变为低电平,为下次准备 } /*位移寄存器数据准备完毕,转移到存储寄存器*/ RCK = 1; //上升沿,让存储寄存器时钟变为高电平,并延时2个时钟周期 _nop_(); _nop_(); RCK = 0; }
复制代码

 

 

扩展提升

见识到595的厉害了吧。138译码器通过3个输入口控制8个输出口,而且还只能是特定的8个输出值,

而595只用了一个输入口就可以输任意的8位数据。可谓短小精悍。

啥?你觉的1位控制8位输出还不够?让你的595串联起来吧!打造成加特林机关枪。

 

在上面的程序中用到的9脚,没用起作用,如果要让2个595串联起来的话,就需要它了。

想一下,我们将移位寄存器的8个位填满后,再往移位寄存器中塞一个会怎么样?也许你想到了。

对!移位寄存器的最后一个位数据会被挤出去,从哪里出去?就是从9脚输出的。如果我们把第一个595的

9脚连接到第二个的串行数据输入脚SER,那么,就形成了595的级联。这样,如果我们用2个595组合成了一个新的超级595,

这个草鸡595的移位寄存器和存储寄存器的容量都翻倍了,1口控制16口,有木有!你还可以继续级联下去!

 

最后还遗留2个 595 的脚没说

13脚OE  输出使能控制脚,如果它不工作,那么595的输出就是高阻态,595就不受我们程序控制了,这显然违背我们的意愿。

OE的上面画了一条线,表示他是低电平有效。于是我们将他接GND。

 

10脚MR ,位移寄存器清空脚,他的作用就是将位移寄存器中的数据全部清空,这个很少用到,所以我们一般不让他起作用,他

也是低电平有效,于是我们给他接VCC。

 

终于写完了,希望帮到大家。以后还会继续讲解其它的74系列的逻辑芯片,尽请期待!

如有错误欢迎指出。 :)

 

作者:代码钢琴家 
出处:http://www.cnblogs.com/lulipro/ 
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