项目7（任务5）74HC595的引脚及其功能

我们都有Arduino NANO了，为什么还要用74HC595？

扩展输出用！

拓展输出是什么？

以Arduino Uno为例，它的0-13号口可以接LED灯，13号口自己带一个灯，但一般来说Arduino的0和1号口是串口通信不接灯，只有2-13号口是接灯的，也就是有12个口可以接灯。但假如想要接20个LED灯怎么办呢？这个时候就要拓展输出。

今天给大家介绍一种常用于拓展数字输出的芯片74HC595，它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的作用就是把串行的信号转为并行的信号，常用在各种数码管以及点阵屏的驱动芯片，使用74HC595可以节约单片机的I/O口资源，用3个I/O就可以控制8个数码管的引脚，它还具有一定的驱动能力，可以免掉三极管等放大电路，所以这块芯片是驱动数码管的神器，应用非常广泛。

1.特点：串入并出

74HC595的最重要的功能就是：串行输入，并行输出。

74HC595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SH_CP的上升沿输入，在ST_CP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引脚图

14脚：DS（SER），串行数据输入引脚。

13脚：OE，输出使能控制脚，它是低电才使能输出，所以接GND。

12脚：RCK，存储寄存器时钟输入引脚。上升沿时，数据从移位寄存器转存带存储寄存器。

11脚：SCK，移位寄存器时钟引脚，上升沿时，移位寄存器中的bit 数据整体后移，并接受新的bit（从SER输入）。

10脚：MR,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。

9 脚 ：串行数据出口引脚。当移位寄存器中的数据多于8bit时，会把已有的bit“挤出去”，就是从这里出去的。用于595的级联。

Qx：并行输出引脚。

                                                        74HC595引脚功能

                                                          74hc595真值表

                                                         74HC595内部结构图

其中，shift register为移位寄存器，latch为锁存器。

移位寄存器

假如，我们要将二进制数据0111 1111 输入到595的移位寄存器中，下面的图片，模拟了前2个位输入的情景。

0111 1111这个数据完全输入后是这样的

这里要注意一个引脚，11脚，(shift registerclock input)  移位寄存器时钟引脚。上升沿有效。

存储寄存器

存储器是直接和8个输出引脚相通的，将移位寄存器的数据转移到存储寄存器后，Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 就可以接受到开始输入的一个字节的数据。所谓存储器，就是数据可以存在这个寄存器中，并不会随着一次输出就消失，只要74HC595不断电，也没有新的数据从移位寄存器中过来，数据就一直不变且有效。新的数据过来后，存储寄存器中的数据就会被覆盖更新。

这里要注意的是12脚：(storage register clock input ) 存储寄存器时钟。数据从位移寄存器转移到存储寄存器，也是需要时钟脉冲驱动的，这就是12脚的作用。它也是上升沿有效。

2.74HC595具体使用步骤

第一步：目的：将要准备输入的位数据移入74HC595数据输入端上。

方法：送位数据到_595。

第二步：目的：将位数据逐位移入74HC595，即数据串入

方法：SH_CP产生一上升沿，将DS上的数据移入74HC595移位寄存器中，先送低位，后送高位。

第三步：目的：并行输出数据。即数据并出

方法：ST_CP产生一上升沿，将由DS上已移入数据寄存器中的数据送入到输出锁存器。

说明： 从上可分析：从SH_CP产生一上升沿(移入数据)和ST_CP产生一上升沿(输出数据)是二个独立过程，实际应用时互不干扰。即可输出数据的 同时移入数据。

3.74HC595程序

sbit SI_595=P2^0;

sbit RCK_595=P2^2;

sbit SCK_595=P2^1;

void HC595SendData(unsigned char SendVal)//发送数据

{

unsigned char i;

for(i=0;i<8;i++)

{

if((SendVal<

else SI_595=0;

SCK_595=0;//从SCK_595产生一上升沿(移入数据)

_nop_();

_nop_();

SCK_595=1;

}

}

void HC595ShowData()//RCK_595产生一上升沿(输出数据)

{

RCK_595=0;

_nop_();

_nop_();

RCK_595=1;

}