Mixly开源项目设计28：秒懂74HC595移位寄存器(三)
74HC595的实际应用与编程例子
74HC595 的实际应用与编程（汇编C语言）74HC595具有一个8位串行输入并行输出的移位寄存器和一个8位输出锁存器。
应用电路图：74HC595演示电路板：应用演示程序：;=====================================================;74HC595 走马灯演示程序;创作日期：2006/01/02;创作者：gguoqing;=====================================================SDATA_595 EQU P1.0 ;串行数据输入SCLK_595 EQU P1.1 ;移位时钟脉冲RCK_595 EQU P1.2 ;输出锁存器控制脉冲;=====================================================ORG 0000HLJMP MAINORG 0030H;=====================================================MAIN:MOV SP,#60HMOV R0,#0FEHMAIN1:CALL OUT_595CALL DELAYMOV A,R0RL AMOV R0,AJMP MAIN1;----------------------------------------------------------------------;输出锁存器输出数据子程序;----------------------------------------------------------------------OUT_595:LCALL WR_595CLR RCK_595NOPNOPSETB RCK_595 ;上升沿将数据送到输出锁存器NOPNOPNOPCLR RCK_595RET;---------------------------------------------------------------------;移位寄存器接收数据子程序;---------------------------------------------------------------------WR_595:MOV R4,#08H ;MOV A,R0WR_LOOP:RLC AMOV SDATA_595,CSETB SCLK_595 ;上升沿发生移位NOPNOPCLR SCLK_595DJNZ R4,WR_LOOPRET;--------------------------------------------------------------------;延时子程序;--------------------------------------------------------------------DELAY:MOV R5,#03HDEL0:MOV R6,#0FFHDEL1:MOV R7,#0FFHDJNZ R7,$DJNZ R6,DEL1DJNZ R5,DEL0RET;=====================================================END电路图见楼上/******************************************************************/* */* 74HC595 走马灯演示程序*/* 作者：gguoqing */* 时间：2006/02/26 */* */*【声明】此程序仅用于学习与参考，引用请注明版权和作者信息！*/* */******************************************************************/#include < ;reg51.h> //51芯片管脚定义头文件#include < ;intrins.h> //内部包含延时函数_nop_() ;#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code DAT[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f} ;sbit SDATA_595=P1^0 ; //串行数据输入sbit SCLK_595 =P1^1 ; //移位时钟脉冲sbit RCK_595 =P1^2 ; //输出锁存器控制脉冲uchar temp ;/********************************************************//* *//* 延时子程序*//* *//********************************************************/void delay(int ms){int k ;while(ms--){for(k=0 ; k< ;250 ; k++){_nop_() ;_nop_() ;_nop_() ;_nop_() ;}}}/********************************************************//* *//*将显示数据送入74HC595内部移位寄存器*//* *//********************************************************/void WR_595(void){uchar j ;for (j=0 ;j< ;8 ;j++){temp=temp< ;< ;1 ;SDATA_595=CY ;SCLK_595=1 ; //上升沿发生移位_nop_() ;_nop_() ;SCLK_595=0 ;}}/********************************************************//* *//*将移位寄存器内的数据锁存到输出寄存器并显示*//* *//********************************************************/void OUT_595(void){RCK_595=0 ;_nop_() ;_nop_() ;RCK_595=1 ; //上升沿将数据送到输出锁存器_nop_() ;_nop_() ;_nop_() ;RCK_595=0 ;}/********************************************************* ** 主程序** **********************************************************/main(){SCLK_595=0 ;RCK_595=1 ;while(1){uchar i ;for (i=0 ; i< ;8 ; i++){temp=DAT[ i ] ; //取显示数据WR_595() ;OUT_595() ; delay(100) ;}}}。
74HC595的工作原理
74HC595的工作原理1.寄存器结构2.数据输入数据输入引脚DS用于将要输出到寄存器的数据串行输入。
数据输入在时钟引脚SH_CP上升沿的时候被寄存器读取。
在一系列上升沿时，数据将从DS引脚传输到寄存器的移位寄存器中。
3.时钟控制时钟引脚SH_CP用于控制数据输入和输出的时钟信号。
在上升沿时，移位寄存器中的数据将被更新。
时钟信号可以是单个脉冲或一个周期性的信号。
4.输出使能输出使能引脚ST_CP用于将并行输出的数据锁存并输出到输出引脚。
当输出使能为高电平时，移位寄存器中的数据被锁存，从而将并行输出的数据传递到输出引脚。
当输出使能为低电平时，输出引脚被禁用。
5.级联连接74HC595芯片具有级联连接的能力，这意味着可以连接多个芯片以扩展输出位数。
使用级联连接时，使用一个芯片作为主芯片，而其他芯片作为从芯片。
主芯片的移位寄存器的输出Q7'连接到从芯片的数据输入DS 上，从而将数据串联传输到从芯片的移位寄存器中。
6.清除清除引脚MR用于清除寄存器的内容，将所有位重置为低电平。
MR为低电平时，寄存器将被清除。
通常在Power-On Reset（POR）时使用该引脚，以确保寄存器的初始状态为低电平。
总结起来，74HC595的工作原理是通过串行输入数据，移位寄存器将数据从输入引脚传输到寄存器中。
通过时钟信号控制，数据逐位传送到并行输出引脚。
通过输出使能信号，输出可以锁存并输出到外部设备。
通过级联连接，可以扩展输出位数。
通过清除引脚，可以将寄存器内容重置为初始状态。
这种工作原理使得74HC595可用于控制大量数字输出，如LED 显示屏、继电器、数码管等。
移位寄存器74HC595中文资料
位寄存器 74HC595 中文资料 74HC595 是一款漏极开路输出的 CMOS 移位寄存器，输出端口为可控的 三态输出 端，亦能串行输出控制下一级级联芯片。 74HC595 特点： 􀁺 高速移位时钟频率 Fmax>25MHz 􀁺 标准串行(SPI)接口 􀁺 CMOS 串行输出，可用于多个设备的级联 􀁺 低功耗：TA =25℃时，Icc=4μA(MAX) 图 1 74HC595 引脚图 74HC595 引脚功能表：
管脚编号
管脚名
管脚定义功能
1、2、3、4、5、6、7、15
QAQH
三态输出管脚
8
GND
电源地
9
SQH
串行数据输出管脚
10
SCLR
移位寄存器清零端
11
SCK
数据输入时钟线
12
RCK
输出存储器锁存时钟线
13
OE
输出使能
14
SI
数据线Leabharlann 15VCC电源端
(完整word版)74HC595程序应用(附原理图)
74HC595芯片资料8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻关断状态。
三态。
特点8位串行输入8位串行或并行输出存储状态寄存器，三种状态输出寄存器可以直接清除100MHz的移位频率输出能力并行输出，总线驱动串行输出；标准中等规模集成电路应用串行到并行的数据转换Remote control holding register。
＃include<reg51.h〉#include <intrins.h〉#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit stcp1=P2^2；sbit ds1=P2^1;sbit shcp1=P2^0;sbit stcp2=P2^5；sbit ds2=P2^4;sbit shcp2=P2^3；uchar code DAT[11]=｛0x3f,0x06，0x5b，0x4f,0x66,0x6d,0x7d，0x07，0x7f,0x6f,0x00}；//共阴数码管显示码uchar code tab［10]=｛0xbf,0x86，0xdb，0xcf，0xe6，0xed，0xfd，0x87,0xff,0xef｝；uchar code wei[9］=｛0xfe,0xfd,0xfb,0xf7，0xef,0xdf，0xbf，0x7f,0xff}；void delay（uint ms）｛uint x,y;for（x=ms；x>0；x--)for(y=255；y>0；y--);｝void QR0_5951(uchar num1）｛uchar j；for (j=0;j<8；j++){num1=num1〈<1 ；ds1=CY;shcp1=1;//上升沿发生移位// shcp1=0；}}void OUT_5951（)//将移位寄存器内的数据锁存到输出寄存器并显示{stcp1=0；stcp1=1;//上升沿将数据送到输出锁存器stcp1=0;｝void QR1_5952（uchar num2){uchar j；for （j=0;j<8;j++){num2=num2〈〈1 ;ds2=CY；shcp2=1;//上升沿发生移位// shcp2=0;｝｝void OUT_5952（）//将移位寄存器内的数据锁存到输出寄存器并显示{stcp2=0;stcp2=1；//上升沿将数据送到输出锁存器stcp2=0;}void main(）｛uchar i;while(1）｛for（i=0；i<2；i++）{QR0_5951(DAT[0］）;OUT_5951（）；QR1_5952（wei［i］）;OUT_5952();delay(1）；}｝｝描述595是告诉的硅结构的CMOS器件，兼容低电压TTL电路，遵守JEDEC标准.595是具有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。
74HC595的工作原理
74HC595的工作原理-编程-显示SCH2007-05-24 23:1574HC595是具有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。
移位寄存器和存储器是分别的时钟。
数据在SHcp的上升沿输入，在STcp的上升沿进入的存储寄存器中去。
如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。
移位寄存器有一个串行移位输入（Ds），和一个串行输出（Q7’）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能 OE时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。
74HC595各个引脚的功能：Q1~7 是并行数据输出口，即储寄存器的数据输出口Q7' 串行输出口，其应该接SPI总线的MISO接口STcp 存储寄存器的时钟脉冲输入口SHcp 移位寄存器的时钟脉冲输入口OE的非输出使能端MR的非芯片复位端Ds 串行数据输入端程序说明：每当SHcp上升沿到来时,DS引脚当前电平值在移位寄存器中左移一位，在下一个上升沿到来时移位寄存器中的所有位都会向左移一位，同时Q7'也会串行输出移位寄存器中高位的值，这样连续进行8次，就可以把数组中每一个数（8位的数）送到移位寄存器；然后当STcp上升沿到来时，移位寄存器的值将会被锁存到锁存器里，并从Q1~7引脚输出。
//74HC595串行输出数据void outdisp(unsigned char num){unsigned char i;for (i=0;i<8;i++ ){DS=num;SHCP=1;SHCP=0;num<<=1;}}设计显示PCB板（595一为传送位选信号，一为传送代码段信号）。
74hc595工作原理
74hc595工作原理
74HC595是一种8位移位寄存器和输出锁存器。
它起到了扩展IO引脚的作用，通过串行输入数据来控制并行输出。
下面我们将介绍其工作原理。
74HC595由三个主要部分组成：串行输入、移位寄存器和并行输出。
它采用了串行输入并行输出的数据传输方式。
数据是逐位地通过串行输入引脚（SER）输入到移位寄存器（SHIFT REGISTER）中。
在上升沿时钟输入引脚（SRCLK）的控制下，数据逐位地从串行输入向移位寄存器移位。
接下来，通过锁存时钟引脚（RCLK）的上升沿，移位寄存器中的数据被并行锁存到输出寄存器中。
这意味着移位寄存器中的数据被“冻结”在输出寄存器中，不受后续的移位操作影响。
输出寄存器的并行输出引脚（Qa-Qh）可以连接到外部设备或其他电路中，用来控制各种不同的功能。
输出寄存器中的数据可以通过更新移位寄存器的内容来改变，并进一步通过移位寄存器的移位操作改变。
这种工作模式允许我们通过控制串行输入来逐步改变并行输出的状态。
总结一下，74HC595通过串行输入控制并行输出。
数据通过移位寄存器实现从串行输入到并行输出的转换，并通过锁存操作将数据冻结在输出寄存器中。
通过更新移位寄存器和移位操作，我们可以改变并行输出的状态，从而实现对外部设备或电路的控制。
通俗易懂的74HC595讲解
电子设计随笔之74HC595——1016cyc Come on，我们看到下面这个图（这个图引自74HC595芯片手册），输出使能端13脚我们一直让它使能，复位端10脚我们一直让它无效，这两个引脚在硬件设计时为了方便，就直接给它们连到相应的电平上了。
程序中我们只需要关注数据输入引脚14脚、移位脉冲引脚11脚和锁存脉冲引脚12脚。
图中的SR A——SR H是移位寄存器（Shift Register），数据从它们的D引脚输入，从Q引脚输出，每次移位脉冲引脚（Shift Clock）提供一个脉冲，D引脚的数据就会输出并保持到Q引脚，因为这里的移位脉冲引脚（Shift Clock）是连到每一个SR上的，所以自然每次给一个移位脉冲的时候，所有的数据都向后移动了一位。
这里我们注意到，SR A的D脚连接的是串行数据输入，也就是我们的数据引脚。
所以每次给脉冲移位之前，我们需要准备好该引脚的值，因为每次给一个脉冲，它的数据就会移入后方。
很直观的看到，我们给几个脉冲，数据引脚就会有几次被移入移位寄存器，并且这些值会保持在各个SR的Q脚。
所以假设我们要将一个字节移入移位寄存器，因为1个字节是8位的，所以我们需要给出8个脉冲，那么SR A——SR H的Q脚就保持了这8位值，再看看这8位值，它是先在数据引脚输出的值就会走得越远，所以如果我们先输出数据高位的话，最高位在8个脉冲后就会跑到SR H 的Q脚。
这就像我们排队一样，一个寄存器里面有8个位置，每次给一个脉冲就好比一次呼叫：“大家可以往前移一位了！”就这样，队伍不断得往前移，很简单吧！然后我们看到LR A——LR H，它们是锁存寄存器（Latch Register），每次锁存脉冲引脚（Latch Clock）给一个脉冲，Q脚就会输出并保持D脚的值。
其实聪明的人肯定会看出来了，LR和SR其实是差不多的功能，只是SR多了个复位脚。
我们可以把LR看成是照相机，锁存脉冲引脚就相当于是照相机的快门，我们给一个锁存脉冲，那么数据就被锁存在了对应的Q脚。
74hc595的用法 -回复
74hc595的用法-回复74HC595是一种串行输入/并行输出的8位移位寄存器，被广泛应用于数字电路和嵌入式系统设计中。
它是通过串行数据输入的方式将数据存储在内部的8位移位寄存器中，并且可以通过并行输出的方式将数据输出到8个输出引脚上。
本文将一步一步回答有关74HC595的用法。
第一步：了解74HC595的引脚功能74HC595一共有16个引脚，每个引脚都有特定的功能。
以下是74HC595引脚的功能解释：- SER（Serial Data Input）：串行数据输入引脚，用于输入要存储的数据。
- SRCLK（Shift Register Clock Input）：移位寄存器时钟输入引脚，通过上升沿或下降沿的时钟信号，将串行输入的数据存储到移位寄存器中。
- RCLK（Register Clock Input）：寄存器时钟输入引脚，通过上升沿或下降沿的时钟信号，将移位寄存器中的数据并行输出到输出引脚上。
- OE（Output Enable）：输出使能引脚，通过控制该引脚的高低电平，可以使输出引脚处于高阻态或工作态。
- STCP（Storage Register Clock Input）：存储寄存器时钟输入引脚，通过上升沿或下降沿的时钟信号，将移位寄存器中的数据存储到存储寄存器中。
- SHCP（Shift Register Clock Input）：移位寄存器时钟输入引脚，通过上升沿或下降沿的时钟信号，将存储寄存器中的数据并行输出到输出引脚上。
- Q0-Q7（Parallel Data Outputs）：并行数据输出引脚，通过并行方式输出存储在移位寄存器中的数据。
第二步：连接74HC595到微控制器为了正确使用74HC595，需要将其连接到微控制器或其他数字电路中。
以下是连接74HC595到微控制器的步骤：1. 将74HC595的VCC引脚连接到微控制器的电源引脚，并确保电压匹配（一般为5V）。
2. 将74HC595的GND引脚连接到微控制器的地引脚。
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Mixly开源项目设计28：秒懂74HC595移位寄存器（三）
作者：隋杰峰
来源：《中国信息技术教育》2018年第21期
在秒懂74HC595移位寄存器（一）的最后，我们提到，我们输入的数值尽量不要超过255，0到255这总共256个数值就已经能全部体现出8个LED灯亮灭的所有情形。
如果我们一定要输入一个大于255的数值可不可以呢？接下来，我们就实验一下。
需要的元件（如下表）
输入一个大于255的数值会发生什么
电路连接（沿用上两期的电路图）如图1所示。
检查电路连接没有错误后，我们开始编写程序，回到上面的问题——我们输入一个大于255的数值会发生什么，如我们输入259，程序如图2所示。
上传程序后，结果如图3所示。
从运行结果可以看出，输入数值259，程序的运行结果和输入数值3是一样的，我们将259转换为二进制数为100000011，这是个9位的二进制数，已经超出了8位，实际上，这时候只有右面的8位，即00000011，能进入移位寄存器，所以Q6和Q7两个脚连的LED是亮的。
同样，程序改为高位先入，也是右面的8位（00000011），能进入移位寄存器，这时是左边高位的0开始进入，所以最终Q0和Q1连的LED（左边的2个LED）是亮的，也就是说，最高位的1始终进不了移位寄存器，所以无论我们输入的数值有多大（也不要无限大），将它转换为二进制，进入移位寄存器的始终是从最低位开始的8位（最右边的8位）。
为什么会这样呢？这是因为shiftOut（）函数（在Mixly就是我们用的这个shiftOut模块）一次只能送一个位元组（概念请参考下面的注释），所以程序4，我们只用了一个shiftOut模塊，因此也只能向移位寄存器里送一个位元组，从结果来看，送往移位寄存器的位元组只能是从二进制最低位开始的8位。
注：位元组一般指字节，字节（Byte）是计算机信息技术用于计量存储容量的一种计量单位，通常情况下一字节等于有8位。
（这是来自百度百科的解释）
位元组是计算机的一个记忆单元。
位元是电脑最小的记忆单元，一个位元只能储存0或1的资料，将8个位元组合起来称为位元组。
（这是来自互动百科的解释）
如果我们一定要让二进制100000011最高位的这个1进入移位寄存器，需要怎么办呢？
这就需要将它加0补足16位，即0000000100000011，然后，把它拆分成2个位元组即00000001（高位元组）和00000011（低位元组），第一次shiftOut，让00000011进入移位寄存器，然后再一次shiftOut，让00000001进入移位寄存器，之前进入移位寄存器的数据00000011，就会丢失（不是一个一个丢失，是整个8位一起丢失，这很关键），这样我们就会
发现，只有一个LED亮了（如果是低位先入，Q7连的LED会亮，如图4所示）。
当然，如果再级联一片74HC595，之前的数据会通过Q7S进入级联的这片74HC595，这就是74HC595串行输出的功能。
两片74HC595级联
通过上面的案例，我们知道74HC595有串行输出的功能，也就是串行输出引脚Q7S接下一片74HC595的DS，将两片74HC595的SH和ST连在一起，即两者共用一个串行时钟输入和锁存，这就是74HC595的级联，通过两片74HC595的级联，我们可以只用UNO的3个管脚即可控制16个LED的亮灭，下面我们就通过一个实验来了解一下两片74HC595级联。
电路连接如图5所示。
电路连接没有问题，我们就来设计一下输入259的程序，在上面的分析中，我们知道259转换为二进制100000011，这是个9位的二进制数，而每次shiftOut只能将低位的8位二进制送入移位寄存器（这里是00000011），所以，需要将它补足16位，即0000000100000011，然后，把它拆分成2个位元组即00000001（高位元组）和00000011（低位元组），分两次shiftOut，将它们送入移位寄存器，第一次shiftOut送入的是00000011（低位元组），由于我们采用了级联，第二次shiftOut后，00000011（低位元组）会从第一片74HC595的Q7S串行输出后进入第二片74HC595，00000001（高位元组）则被送入第一片74HC595。
但我们在Mixly中没有找到把一个数字拆分成2个位元组的模块，在这里，我们采用了移位的办法（上期最后一个流水灯程序采用的就是移位）。
由于shiftOut只能将低位的8位二进制送入移位寄存器，所以低位元组可以直接进入移位寄存器，不存在问题。
关键在于高位元组，我们可以让输入的数值向右移（低位方向，符号>>）8位，低位元组的数据将会移出而永远丢失，高位元组右移后将成为新的低位元组，新的高位元组将补0。
我们还是以259为例，0000000100000011右移8位后，00000011直接丢失，00000001成为低位元组，左边缺少的高位元组通过0补充，即右移的结果为0000000000000001。
由此，我们可以设计如图6所示的程序。
上传程序后，结果如图7所示，与理论上的结果一致。
设计16位二进制计数器
电路连接与上面相同，程序设计如图8所示。
这个程序需要注意的是，16位二进制最大的数位1111111111111111，即十进制的65535，因此，变量i的取值范围为0-65535。
设计16位流水灯
如同上期的8位流水灯程序，用数组的16位流水灯程序比较容易设计，这里就不再提供，感兴趣的小伙伴可以自行设计。
下面，我们依然采用移位的方式设计程序，如图9所示。
同样，通过改变需要移位的数值（上面移位的是1），也可以设计出更多的流水灯效果。
在本期的内容中，我们仅用了UNO的3个管脚就控制了16个LED，通过74HC595或者多片74HC595级联，仅需要少量管脚就可控制更多输出，可以大大节省UNO的管脚使用数量，这对于设计更多功能的作品，非常有利。
实际上，74HC595的用途非常广泛，如通过它驱动7段数码管、4位数码管、8×8点阵LED灯，也可以通过它控制更多的LED，制作出效果更炫的流水灯，也可以制作光立方等，至于它的更多的用途，还需要感兴趣的小伙伴们自己去开发。