数字电路-芯片-74HC595

74HC595简介：

74HC595作为一款常用的高速CMOS数字芯片，经常被用作以下用途：

1、作为CMOS结构的芯片，驱动能力还是可以的，因此常用来驱动LED点阵屏；

2、串转并，在单片机IO口不足时可以扩展IO口使用；

主要特点：

1、三态门输出，即高低电平、高阻态；

2、CMOS结构，驱动能力比较强，一般可以用来直接驱动点阵屏；

3、串转并输出，具有数据锁存功能，可用来扩展单片机IO口；

4、SPI协议；

5、可级联多片；

引脚定义及真值表：

74HC595部分引脚说明：

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。

Q'H：级联输出端。将它接下一个595的SER端。

SER：串行数据输入端，级联的话接上一级的Q'H。

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。Q0->Q1->Q2-->Q3-->...-->Q7;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）

RCK（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。

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）74HC164和74HC595功能相仿，都是8位串行输入转并行输出移位寄存器。74HC164的驱动电流（25mA）比74HC595（35mA）的要小，14脚封装，体积也小一些。

注2）74HC595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。

工作过程：

根据以上芯片各个引脚的功能描述，作如下设置：

Pin13输出使能引脚G我们一直让它使能，即置为低电平；Pin10复位引脚SCLR我们一直让它无效，及置为高电平，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Pin14数据输入引脚SER、Pin11移位脉冲引脚SCK和Pin12锁存脉冲引脚RCK；

74HC595是一个8位串行输入、并行输出的移位缓存器，并行输出为三态输出。在SCK的上升沿，串行数据由SER输入到内部的8位位移缓存器，并由Q'H输出，而并行输出则是在RCK的上升沿将在8位位移缓存器的数据存人到8位并行输出缓存器。当Pin13-输出使能脚G的控制信号为低电平使能时，并行输出端的输出值等于并行输出缓存器所存储的值。而当G为高电位，也就是输出关闭时，并行输出端会维持在高阻抗状态。

74HC595具体使用的步骤：

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74HC595。

第二步：目的：将位数据逐位移入74HC595，即数据串入方法：SCK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，如下图，一个字节数据需要经过SCK引脚产生8次上升沿：

第三步：目的：并行输出数据。即数据并出方法：RCK产生一上升沿，将由SER已移入数据寄存器中的数据送入到输出锁存器，如下图：

说明：从上可分析：从SCK产生一上升沿（移入数据）和RCK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。

注：配套同期的视频效果更佳！