74hc595的主要功能（74hc595引脚图及功能_工作原理及电压_典型应用电路）

杨桂花 2017-12-08 293041

电子常识

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描述

　　一、74HC595简介

　　74HC595是一个8位串行输入、平行输出的位移缓存器：平行输出为三态输出。在SCK的上升沿，单行数据由SDL输人到内部的8位位移缓存器，并由Q7‘输出，而平行输出则是在LCK的上升沿将在8位位移缓存器的数据存人到8位平行输出缓存器。当串行数据输人端OE的控制信号为低使能时，平行输出端的输出值等于平行输出缓存器所存储的值。而当OE为高电位，也就是输出关闭时，平行输出端会维持在高阻抗状态。

　　二、74hc595引脚图及功能

引脚图：

　　缓存器

引脚功能：

　缓存器

　　三、74HC595工作原理

　　1、74HC595的数据端：

　　QA--QH：八位并行输出端，可以直接控制数码管的8个段。

　　QH‘：级联输出端。我将它接下一个595的SI端。

　　SI：串行数据输入端。

　　2、74hc595的控制端说明：

　　/SCLR（10脚）：低电平时将移位寄存器的数据清零。通常我将它接Vcc。

　　SCK（11脚）：上升沿时数据寄存器的数据移位。QA--》QB--》QC--》。。。--》QH；下降沿移位寄存器数据不变。（脉冲宽度：5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级）

　　3、控制移位寄存器

　　SCK上升沿数据移位SCK下降沿数据保持

　　RCK（12脚）：上升沿时移位寄存器的数据进入存储寄存器，下降沿时存储寄存器数据不变。通常我将RCK置为低电平，当移位结束后，在RCK端产生一个正脉冲（5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级），更新显示数据。

　　4、控制存储寄存器

　　RCK上升沿移位寄存器的数据进入存储寄存器RCK下降沿存储寄存器数据不变

　　/G（13脚）：高电平时禁止输出（高阻态）。如果单片机的引脚不紧张，用一个引脚控制它，可以方便地产生闪烁和熄灭效果。比通过数据端移位控制要省时省力。

　　注：

　　1）74164和74595功能相仿，都是8位串行输入转并行输出移位寄存器。74164的驱动电流（25mA）比74595（35mA）的要小，14脚封装，体积也小一些。

　　2）74595的主要优点是具有数据存储寄存器，在移位的过程中，输出端的数据可以保持不变。这在串行速度慢的场合很有用处，数码管没有闪烁感。

　　3）与74hc164只有数据清零端相比，74hc595还多有输出端时能/禁止控制端oe，可以使输出为高阻态。所以是用这块芯片会更方便

　　4）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分别的时钟。数据在SHcp（见时序图）的上升沿输入，在STcp（见时序图）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

　　5）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。

　　5、74hc595真值表

　　缓存器

　　四、74hc595最高电圧和最低电压

最高电圧和最低电压

　　缓存器

　　时序图：

　　缓存器

　　74HC595逻辑图

　　五、典型应用电路

　　1、74HC595驱动LED的电路设计

　　74HC595内含8位串入、串/并出移位寄存器和8位三态输出锁存器。寄存器和锁存器分别有各自的时钟输入（SCLK和SLCK），都是上升沿有效。当SCLK从低到高电平跳变时，串行输入数据（SDA）移入寄存器;当SLCK从低到高电平跳变时，寄存器的数据置入锁存器。清除端（CLR）的低电平只对寄存器复位（QS为低电平），而对锁存器无影响。当输出允许控制（EN）为高电平时，并行输出（Q0～Q7）为高阻态，而串行输出（QS）不受影响。

　　74HC595最多需要5根控制线，即SDA、SCLK、SLCK、CLR和EN。其中CLR可以直接接到高电平，用软件来实现寄存器清零;如果不需要软件改变亮度，EN可以直接接到低电平，而用硬件来改变亮度。把其余三根线和单片机的I/O口相接，即可实现对LED的控制。

　　数据从SDA口送入74HC595，在每个SCLK的上升沿，SDA口上的数据移入寄存器，在SCLK的第9个上升沿，数据开始从QS移出。如果把第一个74HC595的QS和第二个74HC595的SDA相接，数据即移入第二个74HC595中，照此一个一个接下去，可接任意多个。数据全部送完后，给SLCK一个上升沿，寄存器中的数据即置入锁存器。此时如果EN为低电平，数据即从并口Q0～Q7输出，把Q0～Q7与LED的8段相接，LED就可以实现显示了。要想软件改变LED的亮度，只需改变EN的占空比就行了。

　　1）硬件电路

　　用AT89C2051与74HC595接口设计的显示面板电路。

　　缓存器

　　P1口的P115、P116、P117用来控制LED的显示，分别接到SLCK、SCLK和SDA脚。三个数码管用来显示电压值的大小。在电路板上，LED3在最左边，LED1在最右边，送数据时，先送LED3的显示码，最后送LED1的显示码。LED的亮度用PR1～PR3的阻值来控制。

　　2）显示驱动程序

　　用DISP1、DISP2、DISP3三个连续的单元存放显示数据，在CPU初始化完成后，调用LRDISP子程序清除74HC595的寄存器，在以后调用显示子程序DISPLAY前就不用再调用清除子程序了。现将两个子程序写出如下：

　　清除子程序：

　　CLRDISP：

　　MOVR2，#24; 三个数码管，一共24位

　　CLRBIT：

　　CLRSCLK;寄存器时钟拉低

　　CLRC;寄存器清零

　　MOVSDA，C;送入74HC595

　　SETBSCLK;时钟的上升沿送入寄存器

　　DJNZR2，CLRBIT;送完24位

　　RET;子程序返回

　　显示子程序：

　　DISPLAY：

　　CLRSLCK;锁存器时钟拉低

　　MOVR3，#3;三个数码管

　　MOVR0，#DISP3;从第三个开始送

　　DISP1：

　　MOVA，@R0;送8位数到74HC595

　　MOVR2，#8

　　DISP2：

　　CLRSCLK

　　RLCA

　　MOVSDA，C

　　SETBSCLK

　　DJNZR2，DISP2;送完一个字节

　　DECR0;送下一个数码管的显示数据

　　DJNZR3，DISP1;送完三个字节

　　SETBSLCK;时钟的上升沿寄存器数据送入锁存器

　　RET;子程序返回

　　2、基于74HC595流水灯设计

　　电路原理图如图所示，用串入并出驱动芯片编写74HC595编写单项流水灯程序。

　　缓存器　　

图74HC595流水灯硬件结构图

　　74HC595控制端说明：

　　MR（10脚）：低点平时将移位寄存器的数据清零。通常我将它接Vcc。

　　SHCP（11脚）：上升沿时数据寄存器的数据移位。QA--》QB--》QC--》。。。--》QH；下降沿移位寄存器数据不变。（脉冲宽度：5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级）

　　STCP（12脚）：上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器，下降沿时存储寄存器数据不变。通常我将STCP置为低点平，当移位结束后，在STCP端产生一个正脉冲（5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级），更新显示数据。

　　OE（13脚）：高电平时禁止输出（高阻态）。如果单片机的引脚不紧张，用一个引脚控制它，可以方便地产生闪烁和熄灭效果。比通过数据端移位控制要省时省力。

　　表74HC595主要参数

　　缓存器

　　程序流程图

　　缓存器

程序：

　　#include《at89x52.h》

　　#include《intrins.h》

　　voiddelay（）;

　　sbitin=P2^1;

　　sbitout=P2^2;

　　sbitshuju=P2^0;

　　voidinout595（unsignedchare）;

　　voidmain（）

　　{

　　unsignedchara;

　　a=0xfe;

　　while（1）

　　{

　　inout595（a）;

　　delay（）;

　　a=_crol_（a，1）;

　　}

　　voidinout595（unsignedchare）//

　　向595发送一个字节的数据，然后从595输出，本函数具有通用性。

　　{

　　unsignedcharf;

　　in=1;

　　out=1;

　　for（f=0;f《8;f++）

　　{

　　if（（e&0x80）==0x00）{shuju=0;}

　　else{shuju=1;}

　　in=0;

　　in=1;

　　e=e《《1;//

　　此处可控制先发低位还是高位，向左移先发高位，向右移先取低位

　　}

　　out=0;

　　out=1;

　　}

　　voiddelay（）

　　{

　　unsignedintb;

　　for（b=0;b《40000;b++）;

　　}

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