IO 扩展(串转并)-74HC595

1 74HC595 芯片介绍

74HC595 是一个 8 位串行输入、并行输出的位移缓存器，其中并行输出为三态输出（即高电平、低电平和高阻抗）。

管脚作用：15 和 1 到 7 脚 QA--QH：并行数据输出    9 脚 QH 非  ：串行数据输出
10 脚 SCLK 非（ MR）  ： 低电平复位引脚
11 脚 SCK（ SHCP）      ： 移位寄存器时钟输入
12 脚 RCK（ STCP）      ： 存储寄存器时钟输入
13 脚 G 非（ OE) ： 输出有效
14 脚 SER（ DS）   ： 串行数据输入

   74HC595 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单独的时钟。数据在 SCK 的上升沿输入，在 RCK 的上升沿进入到存储器中。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储器早一个脉冲。移位寄存器有一个串行输入（DS），和一个串行输出（Q7 非），和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行 8 位的，具有三态的总线输出，当 MR 为高电平，OE 为低电平时，数据在 SHCP 上升沿进入移位寄存器，在 STCP 上升沿输出到并行端口。

2 硬件设计

该电路是独立的，74HC595 模块内使用了 2 块 74HC595芯片，它们采用了级联方式，即 RCLK 和 SRCLK 管脚并联在一起，并且 74HC595（A）的输出 QH 非连接到 74HC595（B）的串行输入口 SER。并且每块芯片的输出端都连接到对应的端子上，74HC595（A）的输出连接到 J27 端子，74HC595（B）的输出连接到 J32 端子74HC595 需要用到的控制管脚 RCLK、SRCLK、SER 并未直接连接到 51 单片机的 IO 上，而是连接到 J24 端子上。

3 软件设计
#include "reg52.h"
typedef unsigned int u16; //对系统默认数据类型进行重定义
typedef unsigned char u8;
//定义 74HC595 控制管脚
sbit SRCLK=P3^6; //移位寄存器时钟输入
sbit RCLK=P3^5;
//存储寄存器时钟输入
sbit SER=P3^4;
//串行数据输入
#define LEDDZ_COL_PORT P0 //点阵列控制端口PRECHIN
u8 ghc595_buf[8]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};
void delay_10us(u16 ten_us)
{
while(ten_us--);
}
void delay_ms(u16 ms)
{
u16 i,j;
for(i=ms;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
}
void hc595_write_data(u8 dat)
{
u8 i=0;
for(i=0;i<8;i++)//循环 8 次即可将一个字节写入寄存器中
SER=dat>>7;//优先传输一个字节中的高位
dat<<=1;//将低位移动到高位
SRCLK=0;
delay_10us(1);
SRCLK=1;
delay_10us(1);//移位寄存器时钟上升沿将端口数据送入寄存器中
}
RCLK=0;
delay_10us(1);
RCLK=1;//存储寄存器时钟上升沿将前面写入到寄存器的数据输出
}
void main()
{
u8 i=0;
LEDDZ_COL_PORT=0x00;//将 LED 点阵列全部设置为 0，即 LED 阴极为低电平
while(1)
{
for(i=0;i<8;i++)
{
hc595_write_data(0x00);//消除前面寄存器缓存数据
hc595_write_data(ghc595_buf);//写入新的数据
delay_ms(500);//延时 500ms
}
}
}

4 实验现象

8*8LED 点阵以一行循环滚动显示。