【C51】单片机芯片之——图解74HC595

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)

//这里本来是一张shou qiang的图的，博客园不让发(┬＿┬)

 

 

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

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。

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

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。

     

 

 

 

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。

 

 

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

#include<reg51.h>
#include<intrins.h>

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)
{
   int 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; 

}

 

 

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。 :)