74HC595应用笔记

2020-09-01

74HC595简介

74HC595是一个8位串行输入、并行输出的位移缓存器：并行输出为三态输出。在SCK 的上升沿，串行数据由SDL输入到内部的8位位移缓存器，并由Q7'输出，而并行输出则是在LCK的上升沿将在8位位移缓存器的数据存入到8位并行输出缓存器。当串行数据输入端OE的控制信号为低使能时，并行输出端的输出值等于并行输出缓存器所存储的值。
简单点就是串行输入并行输出，因为在不级联的情况下只有8个输出IO口所以一般串行数据输入为8位。

74HC595原理图

HC595_PIN

74HC595引脚介绍

并行输出引脚QA–QH(Q0-Q7)

在74HC595器件中一般对应的PIN脚是pin15,pin1,pin2,pin3,pin4,pin5,pin6,pin7,pin8.作用是将写入74HC595的8位串行数据并行输出（数字信号），从移位寄存器输入的第一个数据从pin8输出，以此类推。

数据输入引脚 SER(DS)

74HC696可能不同厂商和型号的不同对于数据输入引脚的名称可能不同SER或者DS均为相同功能 一般位于74HC595器件的pin14脚位，数据的传输是根据该pin的高低电平和时钟信号（移位寄存器时钟）配合使用

移位寄存器时钟 SH_CP(SRCLK)

该IO为移位寄存器提供时钟一般器件在器件的pin11，上升沿（不等于高电平）的时候读取数据，举例 当SH_CP(SRCLK)为上升沿时数据输入引脚SER(DS)为高电平则数据为1，如果在上升沿为低电平则为0.

锁存器时钟 ST_CP(RCLK)

pin12为74HC595锁存器的时钟信号，与移位寄存器时钟相同，都是上升沿有效，当pin11上升沿时，将移位寄存器中的数据锁存到锁存器中，除非使用复位，数据只有在下次锁存时才会被替换（丢失）

输出使能 OE 低电平有效

OE是74HC595的并行输出使能管脚pin13，当OE被拉低时数据从锁存器寄存器输出到并行IO上

主复位MR

pin10,MR是主复位 ，低电平有效，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。

级联输出 Q7(QH)

pin9,一般在级联上会用到，当上一级数据超过8位时，数据会向下一级移动，这个过程是自动的，例如当串行数据输入脚输入16位数据0xaabb,如果我们按照顺序发送0xaa,0xbb.当开始发送0xbb的时候，前面发送的0xaa就会自动输出到下一级的串行输入io上。

数据发送过程简单描述图

发送数据0111 1111 先发送高位

data
DATAOUT

对照输出

dataout_1

驱动程序

按照先发送高位再低位的顺序，目前增加两个级联，IO的定义没有在里面，单片机不同，自己做定义

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//简单延时函数
void Delay(int i)
{
    while(i)
    {
	    i--;
	
    }

}
//74HC595发送函数 8位 先高位发送
void HC595_Write_8(uint8_t DATA)
{
    for(int i=0;i<8;i++){
        if ((DATA&0x80)==0x80)
    {
	    DS_ON();   //数据发送1
    }
        else
        {
	        DS_OFF();    //发送0，对应拉低pin脚
         }
//上升沿发送数据
        SH_CP_ON();  //创造上升沿拉高 移位寄存器时钟pin脚
        DATA<<=1;  //右移一位
        SH_CP_OFF();   //拉低
    }   

}
    //74HC595发送函数 16位 高字节先发送
void HC595_Write_16(uint16_t DATA)
{
    HC595_Write_8(DATA>>8);
    HC595_Write_8(DATA);
}   

//74HC595数据输出函数 16位
//因为是两个HC595级联 所以需要16位数据 同时输出
void HC595_OUT_16(uint16_t DATA)
{
    HC595_Write_16(DATA);
    ST_CP_ON();  //加载数据,创造上升沿，拉高锁存器时钟
    Delay(100);  //延时
    ST_CP_OFF();     //拉低
    OE_OFF();    //打开输出 输出使能 低电平有效
}