使用SPI接口的74HC595控制 8位数码管显示

使用SPI接口控制74HC595 LED显示

SPI接口的全称是"Serial Peripheral Interface"，意为串行外围接口。SPI接口主要应用在EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。 SPI接口是在CPU和外围低速器件之间进行同步串行数据传输，在主器件的移位脉冲下，数据按位传输，为全双工通信，数据传输速度总体来说比I2C总线要快，速度可达到几Mbps。 SPI接口是以主从方式工作的，这种模式通常有一个主器件和一个或多个从器件，其接口包括以下四种信号：

（1）MOSI –主器件数据输出,从器件数据输入

（2）MISO –主器件数据输入,从器件数据输出

（3）SCLK –时钟信号,由主器件产生

（4）/SS –从器件使能信号,由主器件控制

在BASCOM中，提供了软件实现的SPI接口的语句，同样BASCOM也有支持硬件SPI的语句。

下面将使用三个例子来说明如何在BASCOM中使用SPI接口。

在介绍例子之前，我们先了解一下硬件连接图，连接如图1所示。

图中共使用三片74HC595芯片，分别控制三个数码管，三片74HC595通过Q7’引脚进行级联。第一片74HC595的DS引脚连接到了ATmega88的MOSI引脚，而SH_CP引脚连接到了ATmega88的SCK引脚，ST_CP 引脚连接到了ATmega88的PB1引脚。

一、使用硬件SPI接口控制74HC595

'------------------------------------------------------------------------

'使用芯片: A Tmega88,

'晶振: 内部8MHz晶振

'email: support@https://www.360docs.net/doc/dc554362.html,

'软件版本: Bascom-A VR 1.11.8.3 Full version

'------------------------------------------------------------------------

$regfile = "m88def.dat" '芯片为A Tmega88

$crystal = 8000000 '8M晶振频率

$hwstack = 32 '设置堆栈大小

$swstack = 10

$framesize = 40

Dim I As Byte

Dim A(3) As Byte

Latch Alias Portb.1

Config Spi = Hard , Interrupt = Off , Data Order = Msb , Master = Y es ,

Polarity = Low , Phase = 0 , Clockrate = 4 , Noss = 0

'定义使用单片机自带的硬件SPI，SPI中断未使能，数据发送时，高位先发送。

'设为SPI主设备，时钟4分频

Spiinit 'SPI初始化

Restore Segtab '获取要显示数据的内容

For I = 1 To 3

Read A(i)

Next I

Spiout A(1) , 3 '输出要显示的内容给74HC595，分别输出A(1),A(2),A(3)

Latch = 1? '使能显示

Waitus 10

Latch = 0

Do

Loop

End

'************************************************************************* ******

'--------------------------专用字形表------------------------------------------

Segtab:

Data &H77 , &H14 , &HE6 , &HB6 , &H95 , &HB3 , &HF3 , &H16 , &HF7 , &HB7 '0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

二、使用软件SPI接口控制74HC595

'------------------------------------------------------------------------

'使用芯片: A Tmega88,

'晶振:内部8MHz晶振

'email: support@https://www.360docs.net/doc/dc554362.html,

'软件版本: Bascom-A VR 1.11.8.3 Full version

'------------------------------------------------------------------------

$regfile = "m88def.dat" '芯片为A Tmega88

$crystal = 8000000 '8M晶振频率

$hwstack = 32 '设置堆栈大小

$swstack = 10

$framesize = 40

Const On = 1

Const Off = 0

Dim I As Byte

Dim A(3) As Byte

Latch Alias Portb.1

Config Spi = Soft , Dout = Portb.3 , Ss = None , Clock = Portb.5

'定义使用软件SPI，pb3作为数据输出口，pb5作为时钟引脚

Spiinit 'SPI初始化

Restore Segtab '获取要显示数据的内容

For I = 1 To 3

Read A(i)

Next I

Spiout A(1) ,3

'输出要显示的内容给74HC595，分别输出A(1),A(2),A(3)

Latch = Off '使能显示

Waitus 10

Latch = On

Do

Loop

End

'********************************************************************

'--------------------------专用字形表------------------------------------------

Segtab:

Data &H77 , &H14 , &HE6 , &HB6 , &H95 , &HB3 , &HF3 , &H16 , &HF7 , &HB7

'0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

三、使用软件SPI接口控制74HC595

'------------------------------------------------------------------------

'使用芯片: A Tmega88,

'晶振: 内部8MHz晶振

'email: support@https://www.360docs.net/doc/dc554362.html,

'软件版本: Bascom-A VR 1.11.8.3 Full version

'------------------------------------------------------------------------

$regfile = "m88def.dat" '芯片为A Tmega88

$crystal = 8000000 '8M晶振频率

$hwstack = 32 '设置堆栈大小

$swstack = 10

$framesize = 40

Const On = 1

Const Off = 0

Ledata Alias Portb.3 '数据输出口

Ledclk Alias Portb.5 '时钟输出口

Latch Alias Portb.1

Dim I As Byte

Dim A(3) As Byte

Restore Segtab '获取要显示数据的内容

For I = 1 To 3

Read A(i)

Next I

For I = 3 To 1 Step -1

Shiftout Ledata , Ledclk , A(i) , 1

'输出要显示的内容给74HC595

Next I

Latch = Off '使能显示

Waitus 10

Latch = On

Do

Loop

End

'********************************************************************

'--------------------------专用字形表------------------------------------------

Segtab:

Data &H77 , &H14 , &HE6 , &HB6 , &H95 , &HB3 , &HF3 , &H16 , &HF7 , &HB7 '0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

总结：以上是AVR单片机使用SPI接口控制74HC595的例子，这些例子经过简单的修改就可以应用到其它具有SPI即可的芯片上，如SPI接口的Flash存储芯片AT45DB系列、SPI接口的时钟芯片DS1302、SPI 接口的AD或DA芯片等等。

对于AVR mega系列单片机一般都具有硬件SPI接口，建议客户使用硬件SPI接口，这样可以占用更少的硬件和软件资源。但软件实现SPI接口，也有一定的优势，如它使用的IO口不是固定的，可以根据需要来指定，它一次发送的数据可以不是8位，而是可以根据需要来指定。

Shiftout VS Spiout

这两个语句都是SPI输出语句，与它们对应的分别是shiftin和spiin

shiftout语句可以使用在硬件spi或软件spi接口，通过config语句来确定：

Config Spi = Hard/soft

Shiftout语句使用在软件spi接口。

//*******************************************

// 74HC595/165驱动程序

// （165,595均为两片）

//*******************************************

unsigned int LED;

unsigned int KEY_DA TA;

void Driver_595(unsigned char Bit,unsigned char State)

{

if(State)

LED|=(0x00001<

else

LED&=~(0x00001<

SPI_W_R((int)(LED>>8));

set_bit(1,0);

clr_bit(1,0);

SPI_W_R((int)LED);

set_bit(1,0);

clr_bit(1,0);

}

void Port_Init(void)

{

DDRB=0xff;

PORTB=0x00;

}

//****************************************************************

void Driver_165(void) //Bite所取位0~15,State为改位的状态0，1

{

unsigned char a1;

unsigned char a2;

clr_bit(1,3);

set_bit(1,3);

a1=SPI_W_R(0x00); //74HC165输入使能

a2=SPI_W_R(0x00); //读出键值

KEY_DA TA=a1;

KEY_DA TA<<=8;

KEY_DA TA+=a2;

return;

}

//*******************************************************************

void set_bit(unsigned char port,unsigned char n)//port为端口号分别用0~3表示A~D，n该端口的引脚号0~7

{

switch(port)

{

case 0x00:

PORTA|=(0x01<

break;

case 0x01:

PORTB|=(0x01<

break;

case 0x02:

PORTC|=(0x01<

break;

case 0x03:

PORTD|=(0x01<

break;

}

}

//****************OK**********************

//**************************************

void clr_bit(unsigned char port,unsigned char n)//port为端口号分别用0~3表示A~D，n该端口的引脚号0~7

{

switch(port)

{

case 0x00:

PORTA&=~(0x01<

break;

case 0x01:

PORTB&=~(0x01<

break;

case 0x02:

PORTC&=~(0x01<

break;

case 0x03:

PORTD&=~(0x01<

break;

}

}

//***************OK*********************************************** unsigned char SPI_W_R(unsigned char data)

{

SPCR=0x50; //SPI为查询方式，系统时钟四分频

SPDR=data; //写入数据

while((SPSR>>7)==0x00); //等待数据发送完毕

return SPDR; //返回收到的数据

}

//*********************OK*****************************************