一、74HC595簡介

　　74HC595是一個8位串行輸入、平行輸出的位移緩存器：平行輸出為三態輸出。在SCK的上升沿，單行數據由SDL輸人到內部的8位位移緩存器，并由Q7‘輸出，而平行輸出則是在LCK的上升沿將在8位位移緩存器的數據存人到8位平行輸出緩存器。當串行數據輸人端OE的控制信號為低使能時，平行輸出端的輸出值等于平行輸出緩存器所存儲的值。而當OE為高電位，也就是輸出關閉時，平行輸出端會維持在高阻抗狀態。

　　二、74hc595引腳圖及功能

引腳功能：

　　三、74HC595工作原理

　　1、74HC595的數據端：

　　QA--QH：八位并行輸出端，可以直接控制數碼管的8個段。

　　QH‘：級聯輸出端。我將它接下一個595的SI端。

　　SI：串行數據輸入端。

　　2、74hc595的控制端說明：

　　/SCLR（10腳）：低電平時將移位寄存器的數據清零。通常我將它接Vcc。

　　SCK（11腳）：上升沿時數據寄存器的數據移位。QA--》QB--》QC--》。。。--》QH；下降沿移位寄存器數據不變。（脈沖寬度：5V時，大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級）

　　3、控制移位寄存器

　　SCK上升沿數據移位SCK下降沿數據保持

　　RCK（12腳）：上升沿時移位寄存器的數據進入存儲寄存器，下降沿時存儲寄存器數據不變。通常我將RCK置為低電平，當移位結束后，在RCK端產生一個正脈沖（5V時，大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級），更新顯示數據。

　　4、控制存儲寄存器

　　RCK上升沿移位寄存器的數據進入存儲寄存器RCK下降沿存儲寄存器數據不變

　　/G（13腳）：高電平時禁止輸出（高阻態）。如果單片機的引腳不緊張，用一個引腳控制它，可以方便地產生閃爍和熄滅效果。比通過數據端移位控制要省時省力。

　　注：

　　1）74164和74595功能相仿，都是8位串行輸入轉并行輸出移位寄存器。74164的驅動電流（25mA）比74595（35mA）的要小，14腳封裝，體積也小一些。

　　2）74595的主要優點是具有數據存儲寄存器，在移位的過程中，輸出端的數據可以保持不變。這在串行速度慢的場合很有用處，數碼管沒有閃爍感。

　　3）與74hc164只有數據清零端相比，74hc595還多有輸出端時能/禁止控制端oe，可以使輸出為高阻態。所以是用這塊芯片會更方便

　　4）74HC595是具有8位移位寄存器和一個存儲器，三態輸出功能。移位寄存器和存儲器是分別的時鐘。數據在SHcp（見時序圖）的上升沿輸入，在STcp（見時序圖）的上升沿進入的存儲寄存器中去。如果兩個時鐘連在一起，則移位

　　5）寄存器總是比存儲寄存器早一個脈沖。移位寄存器有一個串行移位輸入（Ds），和一個串行輸出（Q7’），和一個異步的低電平復位，存儲寄存器有一個并行8位的，具備三態的總線輸出，當使能OE時（為低電平），存儲寄存器的數據輸出到總線。

　　5、74hc595真值表

　　四、74hc595最高電圧和最低電壓

最高電圧和最低電壓

　　時序圖：

　　74HC595邏輯圖

　　五、典型應用電路

　　1、74HC595驅動LED的電路設計

　　74HC595內含8位串入、串/并出移位寄存器和8位三態輸出鎖存器。寄存器和鎖存器分別有各自的時鐘輸入（SCLK和SLCK），都是上升沿有效。當SCLK從低到高電平跳變時，串行輸入數據（SDA）移入寄存器;當SLCK從低到高電平跳變時，寄存器的數據置入鎖存器。清除端（CLR）的低電平只對寄存器復位（QS為低電平），而對鎖存器無影響。當輸出允許控制（EN）為高電平時，并行輸出（Q0～Q7）為高阻態，而串行輸出（QS）不受影響。

　　74HC595最多需要5根控制線，即SDA、SCLK、SLCK、CLR和EN。其中CLR可以直接接到高電平，用軟件來實現寄存器清零;如果不需要軟件改變亮度，EN可以直接接到低電平，而用硬件來改變亮度。把其余三根線和單片機的I/O口相接，即可實現對LED的控制。

　　數據從SDA口送入74HC595，在每個SCLK的上升沿，SDA口上的數據移入寄存器，在SCLK的第9個上升沿，數據開始從QS移出。如果把第一個74HC595的QS和第二個74HC595的SDA相接，數據即移入第二個74HC595中，照此一個一個接下去，可接任意多個。數據全部送完后，給SLCK一個上升沿，寄存器中的數據即置入鎖存器。此時如果EN為低電平，數據即從并口Q0～Q7輸出，把Q0～Q7與LED的8段相接，LED就可以實現顯示了。要想軟件改變LED的亮度，只需改變EN的占空比就行了。

　　1）硬件電路

　　用AT89C2051與74HC595接口設計的顯示面板電路。

　　P1口的P115、P116、P117用來控制LED的顯示，分別接到SLCK、SCLK和SDA腳。三個數碼管用來顯示電壓值的大小。在電路板上，LED3在最左邊，LED1在最右邊，送數據時，先送LED3的顯示碼，最后送LED1的顯示碼。LED的亮度用PR1～PR3的阻值來控制。

　　2）顯示驅動程序

　　用DISP1、DISP2、DISP3三個連續的單元存放顯示數據，在CPU初始化完成后，調用LRDISP子程序清除74HC595的寄存器，在以后調用顯示子程序DISPLAY前就不用再調用清除子程序了。現將兩個子程序寫出如下：

　　清除子程序：

　　CLRDISP：

　　MOVR2，#24; ? ? ? ? 三個數碼管，一共24位

　　CLRBIT：

　　CLRSCLK;寄存器時鐘拉低

　　CLRC;寄存器清零

　　MOVSDA，C;送入74HC595

　　SETBSCLK;時鐘的上升沿送入寄存器

　　DJNZR2，CLRBIT;送完24位

　　RET;子程序返回

　　顯示子程序：

　　DISPLAY：

　　CLRSLCK;鎖存器時鐘拉低

　　MOVR3，#3;三個數碼管

　　MOVR0，#DISP3;從第三個開始送

　　DISP1：

　　MOVA，@R0;送8位數到74HC595

　　MOVR2，#8

　　DISP2：

　　CLRSCLK

　　RLCA

　　MOVSDA，C

　　SETBSCLK

　　DJNZR2，DISP2;送完一個字節

　　DECR0;送下一個數碼管的顯示數據

　　DJNZR3，DISP1;送完三個字節

　　SETBSLCK;時鐘的上升沿寄存器數據送入鎖存器

　　RET;子程序返回

　　2、基于74HC595流水燈設計

　　電路原理圖如圖所示，用串入并出驅動芯片編寫74HC595編寫單項流水燈程序。

圖74HC595流水燈硬件結構圖

　　74HC595控制端說明：

　　MR（10腳）：低點平時將移位寄存器的數據清零。通常我將它接Vcc。

　　SHCP（11腳）：上升沿時數據寄存器的數據移位。QA--》QB--》QC--》。。。--》QH；下降沿移位寄存器數據不變。（脈沖寬度：5V時，大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級）

　　STCP（12腳）：上升沿時移位寄存器的數據進入數據存儲寄存器，下降沿時存儲寄存器數據不變。通常我將STCP置為低點平，當移位結束后，在STCP端產生一個正脈沖（5V時，大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級），更新顯示數據。

　　OE（13腳）：高電平時禁止輸出（高阻態）。如果單片機的引腳不緊張，用一個引腳控制它，可以方便地產生閃爍和熄滅效果。比通過數據端移位控制要省時省力。

　　表74HC595主要參數

　　程序流程圖

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發送一個字節的數據，然后從595輸出，本函數具有通用性。

　　{

　　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;//

　　此處可控制先發低位還是高位，向左移先發高位，向右移先取低位

　　}

　　out=0;

　　out=1;

　　}

　　voiddelay（）

　　{

　　unsignedintb;

　　for（b=0;b《40000;b++）;

　　}