因為器材都放在學校，所以就沒法做這個實驗，不過，這是我曾經做過的實驗。
本次主要兩種串轉并的器件（74hc164,74hc595）實驗io拓展的功能，可能網上也有歷程，不過這是我自己編寫，所以記憶猶深。
在學習數電的過程中有學習這兩種器件，但我不知道為什么我買來的開發板都沒有用這個器件，所以很納悶，就在百度在搜了下74hc595的資料。
74HC595是硅結構的CMOS器件， 兼容低電壓TTL電路，遵守JEDEC NO.7A標準。
74HC595具有8位移位寄存器和一個存儲器，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。
8位串行輸入/輸出或者并行輸出移位寄存器，具有高阻關斷狀態。三態。
將串行輸入的8位數字，轉變為并行輸出的8位數字，例如控制一個8位數碼管，將不會有閃爍。
中文名74HC595類 別存儲器功 能數據存儲結 構硅結構的CMOS器件
特點 8位串行輸入 /8位串行或并行輸出 存儲狀態寄存器，三種狀態
輸出寄存器（三態輸出：就是具有高電平、低電平和高阻抗三種輸出狀態的門電路。）可以直接清除 100MHz的移位頻率
輸出能力 并行輸出，總線驅動； 串行輸入；標準中等規模集成電路
595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。
參考數據
Cpd決定動態的能耗，
Pd=Cpd×VCC×f1+∑(CL×VCC^2×f0)
F1=輸入頻率，CL=輸出電容 f0=輸出頻率（MHz） Vcc=電源電壓
引腳說明
74HC595
符號
| 引腳
| 描述
| Q0--Q7
| 第15腳，第1-7腳
| 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
| 移位寄存器時鐘輸入
| STCP
| 第12腳
| 存儲寄存器時鐘輸入
| 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
|
使用方法 74595的數據端：
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SI端。
DS: 串行數據輸入端。
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。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置為低點平，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，在正常使用時ST_CP為低電平， /OE為低電平。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中.從低到高
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。
說明： 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。[1]
相關注釋
H=高電平狀態
L=低電平狀態
↑=上升沿
↓=下降沿
Z=高阻態
NC=無變化
×=無關系
當MR為高電平，數據在SHCP上升沿進入移位寄存器，在STCP上升沿輸出到并行端口，OE為使能端，低電平有效，當OE為低時，輸出使能，為高關閉使能，并不影響其他輸入端。
真值表
程序樣例 DS接MOSI,OE/GND接GND,SH_CP接SCLK,ST_CP接使能信號BIT0@P1,MR/VCC接POWER,如果不需要16位,改US16B,不使用H寄存器即可,還有SPI工作期間可以進入低功耗,也可以執行指令.
補充內容：
論壇不知道怎么的，剛寫了一半就發表了，好吧，那就從新在寫下。 74hc595，在我眼中，有點像spi的樣子，不過，他只出不進，也沒有什么協議。就是用的很普遍的移位寄存器及鎖存器。只不過，由于現在一一些器件都集成了spi或者iic等協議，不需要串轉并的接口，但一般場合下，用下也無傷大雅，所以我就摳門的想到了用這款芯片。 我選用的一款stm32f0開發板，一個74hc595芯片，一個一段共陰數碼管。借鑒青風電子的庫函數，寫了下自己的串轉并的程序。 不知道為什么無法上傳文件壓縮包，那我就在在此貼上我的程序唄。
led.c
- /******************** (C) COPYRIGHT 2011 青風電子 ********************
- * 文件名 ：led.c
- * 描述 ：
- * 實驗平臺：青風stm32f051開發板
- * 描述 ：led驅動函數
- * 作者 ：青風
- * 店鋪 ：qfv5.taobao.com
- **********************************************************************************/
- #include "led.h"
- /**********************************************/
- /* 函數功能； led燈 初始化 */
- /* 入口參數：無 */
- /**********************************************/
- unsigned char code_hex[]={
- 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,
- 0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x76,0x73,0x3e,0x00
- };
- void LED_Init(void)
- {
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
- RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);
- GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SDATA_595 |SCLK_595| RCK_595 ;
- GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
- GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
- GPIO_InitStruct.GPIO_Speed =GPIO_Speed_Level_3;
- GPIO_Init(RCK_PORT, &GPIO_InitStruct);
- GPIO_SetBits(RCK_PORT, SDATA_595 |SCLK_595| RCK_595 );
- }
- void delay(u8 i)
- {
- while(i--);
- }
- /**********************************************/
- /* 函數功能；打開led燈 */
- /* 入口參數：無 */
- /**********************************************/
- void SDATA_0(void)
- {
- GPIO_ResetBits(RCK_PORT, SDATA_595 );
- }
- /**********************************************/
- /* 函數功能； 關掉led燈 */
- /* 入口參數：無 */
- /**********************************************/
- void SDATA_1(void)
- {
- GPIO_SetBits(RCK_PORT, SDATA_595);
- }
- /**********************************************/
- /* 函數功能；led翻轉 */
- /* 入口參數：無 */
- /**********************************************/
- void SCLK_0(void)
- {
- GPIO_ResetBits(RCK_PORT, SCLK_595 );
- }
- void SCLK_1(void)
- {
- GPIO_SetBits(RCK_PORT, SCLK_595 );
- }
- void RCK_0(void)
- {
- GPIO_ResetBits(RCK_PORT, RCK_595 );
- }
- void RCK_1(void)
- {
- GPIO_SetBits(RCK_PORT, RCK_595 );
- }
- void write_595(u8 temp) //上升沿將數據寫入寄存器
- {
- u8 i,temp0;
- SCLK_0();
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- temp0=temp<<i ;
- if(temp0&0x80)
- SDATA_1();
- else SDATA_0();
- SCLK_1();
- // delay(100);
- SCLK_0();
- }
-
- }
- void out_595(void)//上升沿輸出數據
- {
- RCK_0();
- // delay(100);
- RCK_1();
- RCK_0();
- }
- void buffer_595(u8 temp)
- {
- write_595(temp);
- out_595();
- }
下載(此代碼年代久遠,采用的老版本的庫和老版本Keil編寫的)：
代碼.7z
(737.65 KB, 下載次數: 49)
2022-11-22 03:10 上傳
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