一、概述
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有相互独立的时钟。数据在SH_cp(移位寄存器时钟输入)的上升沿输入到移位寄存器中,在ST_cp(存储器时钟输入)的上升沿输入到存储寄存器中去。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。
大概就是这样工作的(图来自网络)
二、引脚解释
1:Q0-Q7这8根引脚是芯片的输出引脚,在LED驱动电路中,595一般是作列选信号,74HC138一般用作行选信号。也就是这8个输出线接LED矩阵的列线。
2:DS是串行输入引脚,所谓串行就是使数据在一根信号线上按顺序一位一位地传输。
3:SHCP是移位寄存器的时钟引脚。听上去有点复杂,其实很简单。74HC595内部有一个8位的移位寄存器用来保存从DS引脚输入的数据。那么74HC595怎么知道什么时候该从DS引脚上取数据了呢?正是通过SHCP这个时钟引脚来实现的。只有在SHCP发生一次上升沿的时候,74HC595才会从DS引脚上取得当前的数据(高/低电平)并把取到的这一位数据保存到移位寄存器里。当我们向芯片发送数据时,要先在DS引脚上准备好要传送的数据,然后制造一次SHCP引脚的上升沿(先拉低电平再拉高电平),74HC595会在这个上升沿将DS引脚上的数据存入移位寄存器D0,同时D0原来的数据会顺移到D1,D1的数据位移到D2。。。D6的数据位移到D7。而原先D7的数据已经没有地方储存了,这一位数据会被输出到引脚Q7S上。在LED驱动电路中,Q7S将接到下一级的74HC595的数据DS引脚上。
4:STCP是芯片内部另外一个8位锁存寄存器的时钟引脚。当移位寄存器的8位数据全部传输完毕后,制造一次锁存器时钟引脚的上升沿(先拉低电平再拉高电平)。74HC595会在这个上升沿将移位寄存器里的8位数据复制到锁存器中(锁存器里原来的数据将被替换)。注意,到这里为止,这8位数据还只是被保存在锁存器里,并没有输出到数码管上。为什么要设置这个锁存器呢?因为数据一旦进入了锁存器,除非断电或重置数据(MR口设置为低电平),锁存器的数据不会再改变。好处是,当你需要更新数据时,将数据串行输入移位寄存器的过程中,锁存器里的数据不会有任何影响,也就不会有闪烁了。一直到移位寄存器8位数据准备完毕,再制造一次STCP的上升沿一次性更新锁存器的数据,更新输出。
5:OE是输出使能引脚,在其他芯片里也很常见。作用是控制锁存器里的数据是否最终输出到Q0-Q7输出引脚上。低电平时输出,高电平时不输出(既不是高电平,也不是低电平而是高阻态,不通电)。这个引脚可以控制LED显示屏的显示开关或通过PWM控制显示屏亮度。
6:MR是用来重置内部寄存器的引脚。低电平时重置内部寄存器(MemoryReset?)。在电路中一般接VCC。
7:Q7S引脚,串行输出引脚,联级使用。
三、源码
四、电路仿真
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