Audino-2-Arduino中內置的shiftOut函數與74HC595芯片的配合使用

ID:468714 · 發表于 2019-1-15 18:42

一、shiftout函數shiftOut(dataPin,clockPin,bitOrder,val)dataPin：數據輸出引腳，數據的每一位將逐次輸出。引腳模式需要設置成輸出。
clockPin：時鐘輸出引腳，為數據輸出提供時鐘，引腳模式需要設置成輸出。
bitOrder：數據位移順序選擇位，該參數為byte類型，有兩種類型可選擇，分別是高位先入MSBFIRST和低位先入LSBFIRST。
val：所要輸出的數據值。
二、74HC595芯片

（一）74HC595芯片原理74HC595 簡單說來就是具有 8位移位寄存 器和一個 存儲器 ，以及三態輸出 功能。
移位寄存器和存儲器有相互獨立的時鐘。數據在SH_cp（移位寄存器時鐘輸入）的上升沿輸入到移位寄存器中，在ST_cp（存儲器時鐘輸入）的上升沿輸入到存儲寄存器中去。如果兩個時鐘連在一起，則移位寄存器總是比存儲寄存器早一個脈沖。移位寄存器有一個串行移位輸入（Ds），和一個串行輸出（Q7’）,和一個異步的低電平復位，存儲寄存器有一個并行8位的，具備三態的總線輸出，當使能OE時（為低電平），存儲寄存器的數據輸出到總線。

（二）74HC595芯片引腳簡介Q0-Q7這8根引腳是芯片的輸出引腳，直接跟數碼管的8段引腳相連。 Q7S引腳，串行輸出引腳，
DS是串行輸入引腳，這個引腳我們接到樹莓派任意一個GPIO口上（輸出模式）。
SHCP是移位寄存器的時鐘引腳。74HC595內部有一個8位的移位寄存器用來保存從DS引腳輸入的數據。
STCP是芯片內部另外一個8位鎖存寄存器的時鐘引腳。當移位寄存器的8位數據全部傳輸完畢后，制造一次鎖存器時鐘引腳的上升沿（先拉低電平再拉高電平）。74HC595會在這個上升沿將移位寄存器里的8位數據復制到鎖存器中（鎖存器里原來的數據將被替換）。
OE是輸出使能引腳，作用是控制鎖存器里的數據是否最終輸出到Q0-Q7輸出引腳上。低電平時輸出，高電平時不輸出（既不是高電平，也不是低電平而是高阻態，不通電）。
MR是用來重置內部寄存器的引腳。低電平時重置內部寄存器(MemoryReset)。
鎖存器，顧名思義就是將數據保存并鎖定。一旦進入了鎖存器，除非斷電或重置數據（MR口設置為低電平），鎖存器的數據不會再改變。好處是，當你需要更新數據時，將數據串行輸入移位寄存器的過程中，鎖存器里的數據不會有任何影響，也就不會有閃爍了。一直到移位寄存器8位數據準備完畢，再制造一次STCP的上升沿一次性更新鎖存器的數據，更新輸出。

三、實驗（一）實驗元件：74HC595 直插芯片*1、紅色M5 直插LED*4、綠色M5 直插LED*4、220Ω直插電阻*8、面包板*1、面包板跳線*1 扎。
（二）實驗原理圖：

（三）Proteus仿真電路圖：

（四）實驗代碼：

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Audino-2-Arduino中內置的shiftOut函數與74HC595芯片的配合使用