74HC595是一款漏極開路的CMOS移位寄存器,具有可控的三態輸出端口,標準SPI串行接口,并且可以串行級聯使用。具體電路如下
8位并行數據輸出 GND第8腳地 Q7’第9腳串行數據輸出 MR第10腳主復位(低電平) SHCP第11腳數據輸入時鐘線 STCP第12腳輸出存儲器鎖存時鐘線 OE第13腳輸出有效(低電平) DS第14腳串行數據輸入 VCC第16腳電源
74HC595同數據相關的引腳包括:
Q0--Q7: 八位并行輸出端,可以直接控制數碼管的8個段。
Q7': 級聯輸出端。將它接下一個595的DS端。
DS: 串行數據輸入端,級聯的話接上一級的Q7'。
74595的控制端說明:
/MR(10腳): 低電平時將移位寄存器的數據清零。通常我將它接Vcc。
SH_CP(11腳):上升沿時數據寄存器的數據移位。Q0->Q1->Q2-->Q3-->...-->Q7;下降沿移位寄存器數據不變。(脈沖寬度:5V時,大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級)
ST_CP(12腳):上升沿時移位寄存器的數據進入數據存儲寄存器,下降沿時存儲寄存器數據不變。通常我將ST_CP置為低電平,當移位結束后,在ST_CP端產生一個正脈沖(5V時,大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級),更新顯示數據。
/OE(13腳): 高電平時禁止輸出(高阻態)。如果單片機的引腳不緊張,用一個引腳控制它,可以方便地產生閃爍和熄滅效果。比通過數據端移位控制要省時省力。
注:
1) 74164和74595功能相仿,都是8位串行輸入轉并行輸出移位寄存器。74164的驅動電流(25mA)比74595(35mA)的要小,14腳封裝,體積也小一些。
2) 74595的主要優點是具有數據存儲寄存器,在移位的過程中,輸出端的數據可以保持不變。這在串行速度慢的場合很有用處,數碼管沒有閃爍感。
3) 595是串入并出帶有鎖存功能移位寄存器,它的使用方法很簡單,如下面的真值表,在正常使用時ST_CP為低電平, /OE為低電平。從DS每輸入一位數據,串行輸入時鐘SH_CP上升沿有效一次,直到八位數據輸入完畢,輸出時鐘ST_CP上升沿有效一次,此時,輸入的數據就被送到了輸出端。
595具體使用的步驟: 第一步:
目的:將要準備輸入的位數據移入74HC595數據輸入端上。
方法:送位數據到_595。
第二步:
目的:將位數據逐位移入74HC595,即數據串入
方法:SH_CP產生一上升沿,將DS上的數據移入74HC595移位寄存器中,先送高位,后送低位。
第三步:
目的:并行輸出數據,即數據并出。
方法:ST_CP產生一上升沿,將由DS上已移入數據寄存器中的數據送入到輸出鎖存器。
從上可分析: 從SH_CP產生一上升沿(移入數據)和ST_CP產生一上升沿(輸出數據)是二個獨立過程,實際應用時互不干擾,即可輸出數據的同時移入數據。
我們便可以開始寫程序了,首先我們需要配置好IO:
void HC595Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(HC595_CLK_GPIO_CLK , ENABLE);
/*sclk*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HC595_CLK_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(HC595_CLK_GPIO, &GPIO_InitStructure);
/*DS*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HC595_DATA_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(HC595_DATA_GPIO, &GPIO_InitStructure);
/*rclk*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HC595_CS_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(HC595_CS_GPIO, &GPIO_InitStructure);
SCLK_H();
HC595_DATA_H();
RCLK_H();
}
這是發送代碼
void HC595Send(u8 data)
{
u8 j;
for (j = 8; j > 0; j--)//將數據從高位到低位依次送到74HC595的數據端口上
{
if(data & 0x80)
HC595_DATA_H();
else
HC595_DATA_L();
SCLK_L(); //上升沿發生移位
delay(1);
data <<= 1;//將數據左移1位
SCLK_H();
delay(1);
}
//HC595Load();
}
在這里需要注意的是,從原理圖中我們可以看到,第一片74HC595控制的是數碼管的位碼,第二片74HC595控制的是數碼管的段碼,所以在發送數據的時候,我們先發送段碼,然后再填入位碼,這樣的話段碼就自動溢出到第二片74HC595上面了。
HC595Send(0xf9);//向第一片74HC595寫入段碼
HC595Send(0x01); // 片選第一個數碼管
HC595Load();
delay(200); // 延時2ms
HC595Send(0xa4);//向第二片74HC595寫入段碼
HC595Send(0x02); // 片選第二個數碼管
HC595Load();
delay(200); // 延時2ms
//
HC595Send(0xb0);
HC595Send(0x04); // 片選第三個數碼管
HC595Load();
delay(200); // 延時2ms
這是顯示結果
總結
一、74595移存器數據移bai入時,15管腳duzhi---1管腳---2管腳---3管腳---4管腳---5管腳---6管腳---7管腳
二、數dao據輸入zhuan時先輸入高位shu,后輸入低位
三、只有在 11 腳上升脈沖有效后,數據才會輸出到 IO 口上,所以移位數據時不用擔心在移位的過程中對輸出會產生影響
四、12 腳上升脈沖移位數據,每個脈沖移位一次,即每次時鐘脈沖后 14 腳的數據移位到 15 腳的緩沖器上,15 腳的數據移位到1腳的緩沖器上,依次移位。。。