1、74HC595芯片資料8位串行輸入/輸出或者并行輸出移位寄存器，具有高阻關斷狀態。三態。特點8位串行輸入8位串行或并行輸出存儲狀態寄存器，三種狀態輸出寄存器可以直接清除100MHz的移位頻率輸出能力并行輸出，總線驅動串行輸出；標準中等規模集成電路應用串行到并行的數據轉換Remotecontrolholdingregister.描述595是告訴的硅結構的CMOS器件，兼容低電壓TTL電路，遵守JEDEC標準。595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SCHcp的上升沿輸入，在STcp的上升沿進入的存儲寄存器中去。如果兩個時鐘連在一起，則移位寄存器

2、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。參考數據符號參數條件TYP單位HCHCttPHL/tPLH傳輸延時SHcp到Q7STcp到QnMR到Q7CL=15pFVcc=5V161714212019NsNsNsfmaxSTcp到SHcp最大時鐘速度10057MHzCL輸入電容Notes13.53.5pFCPDPowerdissipationcapacitanceperpackage.Notes2115130pFCPD決定動態

3、的能耗，PD=CPDXVCCXf1+E(CLXVCC2XfO)Fl=輸入頻率，。1=輸出電容f0=輸出頻率(MHz)Vcc=電源電壓引腳說明符號引腳描述Q0.Q715，1，7并行數據輸出GND8地Q79串行數據輸出MR10主復位（低電平）SHCP11移位寄存器時鐘輸入STCP12存儲寄存器時鐘輸入OE13輸出有效（低電平）DS14串行數據輸入VCC16電源功能表輸入輸出功能SHCPSTCPOEMRDSQ7QnXXLIXLNCMR為低電平時緊緊影響移位寄存器XfLLXLL空移位奇存器到輸出奇存器XXHLXLZ清空移位寄存器，并行輸出為咼阻狀態fXLHHQ6NC邏輯高電平移入移位寄存器狀態0,包含

4、所有的移位寄存器狀態移入，例如，以前的狀態6（內部Q6”）出現在串行輸出位。XfLHXNCQn移位寄存器的內容到達保持寄存器并從并口輸出ffLHXQ6Qn移位寄存器內容移入，先前的移位寄存器的內容到達保持寄存器并輸出。H=高電平狀態L=低電平狀態!=上升沿（=下降沿Z=高阻NC=無變化X=無效當MR為高電平，OE為低電平時，數據在SHCP上升沿進入移位寄存器，在STCP上升沿輸出到并行端口。/TxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTx

5、TxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTx/給個74HC595的慢動作voidWriteSIOByte(unsignedcharval)unsignedchari;ACC=val;for(i=8;i0;i-)SRCLK=0;/拉低74HC595時鐘_rrca_();/右移一位數據SER=CY;/發送74HC595一位串行數據SRCLK=1;/拉高74HC595時鐘_nop_();/延時SER=1;/釋放數據總線/以下3條指令若在多字節時,應該移入多字節全發送完后在執行此3條指令RCLK=0;_

6、nop_();/延時RCLK=1;/打入并行數據74ls595速射hotpowerfor(i=0;i圏2LED動態顯不驅動電路連線圖在多位LED顯示時，為了簡化電路，降低成本，節省系統資源，將所有的N位段選碼并聯在一起，由一片74HC595控制（見圖2）。由于所有LED的段選碼皆由一個74HC595并行輸出口控制，因此，在每一瞬間，N位LED會顯示相同的字符。想要每位顯示不同的字符，就必須采用掃描的方法，即在每一瞬間只使用一位顯示字符。在此瞬間，74HC595并行輸出口輸出相應字符段選碼，而位選則控制I/O口在該顯示位送入選通電平，以保證該位顯示相應字符。如此輪流，使每位分時顯示該位應顯示字符

7、。由于74HC595具有鎖存功能，而且串行輸入段選碼需要一定時間，因此，不需要延時，即可形成視覺暫留效果。N位LED顯示時，只需要一片74HC595即可完成，成本最低。但是，此種方法的最大弱點就是當LED的位數大于12位時，出現閃爍現象，這是所有動態LED顯示方式共同的弱點。3多位LED顯示方法的實現BITnBIT2BIT1歡迎訪問http:/www.Slkai00-0707P1.07T2v-dEgAIDSO茁50-0707ynuCE05圖3多位LED動態顯示驅動電路連線圖為實現24位或更多位LED顯示，本文提出了一種全新的方法。此方法結合了動態和靜態顯示的優點，可以說是兩者的結合。連線圖如圖

8、3所示。段選碼由三片74HC595控制，段選數據由74HC595的SER引腳串行輸入，由于輸出使能時鐘RCLK并接在一起，因此，三片74HC595并行輸出端同時輸出。而三個LED位選信號也并接在一起，因此，一次可以同時點亮三位LED。此過程類似于靜態顯示。每片74HC595并行輸出端并接8位LED，用于掃描輸出，此過程類似于動態掃描過程。此方法運用3片74HC595,n條位選信號，即可實現3n位LED顯示。成本低廉，而且節省資源。此種方法實現多位LED顯示程序框圖為圖4所示,MCU為89S52。示例程序如下（24位LED顯示）：歡迎訪l1http:/www.51k=aifacom圖4多位LED

9、顯不程序流程框圖示例程序如下（24位LED顯示）;HC595DATBITPl.0HC595CLKBITFl.1HC595CLKBITPl.2HC595_SH0：CLRHC595DATCLRHC595CLKCLRHC595CLKMOVRO#60H;顯示緩沖區苜址MOVR2.SO1H;R2為位選信號MOVR6.#S;劇位LED分S組顯示SHOW3；MOVRS.SS;每次點亮3HLEDSHOW2：MOV虬麵0；MOVR4.#SSHOW1：RLCA;輸入段選碼MOVHC595DAT,CSETBHC595CLKCLKHC5S5CLKDJNZRd,SH0W1INCRODJNZR5,SHOVf2CLRCNO

10、VA,R2;輸出位選信號MOVDP5S000HNOVXDFTRAELCAMOVR2,ASETBHC595HOD；輸出使能CLRHC595HODDJNZR6,SHO73RET4結論實踐證明,此多位LED顯示方法性能穩定,如再級聯一片74HC595,在不需要增加I/O口線的情況下，即可實現32位LED顯示。筆者做過48位LED顯示，應穩定可靠。0丄VccOcOA旦腳吐GQf2邕輕QgSCKOhSDLfl醐)丄TopViewspi總線簡介：一、概述.SPI,SerialPerripheralInterface,串行外圍設備接口，是Motorola公司推出的一種同步串行接口技術.SPI總線在物理上是通

11、過接在外圍設備微控制器(PICmicro)上面的微處理控制單元(MCU)上叫作同步串行端口(SynchronousSerialPort)的模塊(Module)來實現的，它允許MCU以全雙工的同步串行方式，與各種外圍設備進行高速數據通信.SPI主要應用在EEPROM,Flash,實時時鐘(RTC),數模轉換器(ADC),數字信號處理器(DSP)以及數字信號解碼器之間.它在芯片中只占用四根管腳(Pin)用來控制以及數據傳輸，節約了芯片的pin數目，同時為PCB在布局上節省了空間.正是出于這種簡單易用的特性，現在越來越多的芯片上都集成了SPI技術.二、特點采用主-從模式(Master-Slave)的

12、控制方式SPI規定了兩個SPI設備之間通信必須由主設備(Master)來控制次設備(Slave).一個Master設備可以通過提供Clock以及對Slave設備進行片選(SlaveSelect)來控制多個Slave設備，SPI協議還規定Slave設備的Clock由Master設備通過SCK管腳提供給Slave設備，Slave設備本身不能產生或控制Clock,沒有Clock則Slave設備不能正常工作.采用同步方式(Synchronous)傳輸數據Master設備會根據將要交換的數據來產生相應的時鐘脈沖(ClockPulse),時鐘脈沖組成了時鐘信號(ClockSignal),時鐘信號通過時鐘極

13、性(CPOL)和時鐘相位(CPHA)控制著兩個SPI設備間何時數據交換以及何時對接收到的數據進行采樣，來保證數據在兩個設備之間是同步傳輸的.數據交換(DataExchanges)SPI設備間的數據傳輸之所以又被稱為數據交換，是因為SPI協議規定一個SPI設備不能在數據通信過程中僅僅只充當一個發送者(Transmitter)或者接收者(Receiver).在每個Clock周期內，SPI設備都會發送并接收一個bit大小的數據，相當于該設備有一個bit大小的數據被交換了.一個Slave設備要想能夠接收到Master發過來的控制信號，必須在此之前能夠被Master設備進行訪問(Access).所以，M

14、aster設備必須首先通過SS/CSpin對Slave設備進行片選，把想要訪問的Slave設備選上.在數據傳輸的過程中，每次接收到的數據必須在下一次數據傳輸之前被采樣.如果之前接收到的數據沒有被讀取，那么這些已經接收完成的數據將有可能會被丟棄，導致SPI物理模塊最終失效.因此，在程序中一般都會在SPI傳輸完數據后，去讀取SPI設備里的數據，即使這些數據(DummyData)在我們的程序里是無用的.三、工作機制1.概述SPIDataTransfer上圖只是對SPI設備間通信的一個簡單的描述，下面就來解釋一下圖中所示的幾個組件(Module):SSPBUF,SynchronousSerialPor

15、tBuffer,泛指SPI設備里面的內部緩沖區，一般在物理上是以FIFO的形式，保存傳輸過程中的臨時數據；SSPSR,SynchronousSerialPortRegister,泛指SPI設備里面的移位寄存器(ShiftRegitser),它的作用是根據設置好的數據位寬(bit-width)把數據移入或者移出SSPBUF;Controller,泛指SPI設備里面的控制寄存器，可以通過配置它們來設置SPI總線的傳輸模式.通常情況下，我們只需要對上圖所描述的四個管腳(pin)進行編程即可控制整個SPI設備之間的數據通信：SCK,SerialClock,主要的作用是Master設備往Slave設備傳

16、輸時鐘信號，控制數據交換的時機以及速率；SS/CS,SlaveSelect/ChipSelect,用于Master設備片選Slave設備，使被選中的Slave設備能夠被Master設備所訪問；SDO/MOSI,SerialDataOutput/MasterOutSlaveIn,在Master上面也被稱為Tx-Channel,作為數據的出口，主要用于SPI設備發送數據；SDI/MISO,SerialDataInput/MasterInSlaveOut,在Master上面也被稱為Rx-Channel,作為數據的入口，主要用于SPI設備接收數據；SPI設備在進行通信的過程中，Master設備和Sla

17、ve設備之間會產生一個數據鏈路回環(DataLoop),就像上圖所畫的那樣，通過SDO和SDI管腳，SSPSR控制數據移入移出SSPBUF,Controller確定SPI總線的通信模式，SCK傳輸時鐘信號.上圖通過Master設備與Slave設備之間交換1Byte數據來說明SPI協議的工作機制.首先，在這里解釋一下兩個概念：CPOL:時鐘極性，表示SPI在空閑時，時鐘信號是高電平還是低電平.若CPOL被設為1,那么該設備在空閑時SCK管腳下的時鐘信號為高電平.當CPOL被設為0時則正好相反.CPHA:時鐘相位，表示SPI設備是在SCK管腳上的時鐘信號變為上升沿時觸發數據采樣，還是在時鐘信號變為

18、下降沿時觸發數據采樣.若CPHA被設置為1,則SPI設備在時鐘信號變為下降沿時觸發數據采樣，在上升沿時發送數據.當CPHA被設為0時也正好相反.上圖里的Mode1,1說明了本例所使用的SPI數據傳輸模式被設置成CPOL=1,CPHA=1.這樣，在一個Clock周期內，每個單獨的SPI設備都能以全雙工(Full-Duplex)的方式，同時發送和接收1bit數據，即相當于交換了1bit大小的數據.如果SPI總線的Channel-Width被設置成Byte,表示SPI總線上每次數據傳輸的最小單位為Byte,那么掛載在該SPI總線的設備每次數據傳輸的過程至少需要8個Clock周期(忽略設備的物理延遲)

19、.因此，SPI總線的頻率越快，Clock周期越短，則SPI設備間數據交換的速率就越快.3.SSPSR.SSPSR是SPI設備內部的移位寄存器(ShiftRegister).它的主要作用是根據SPI時鐘信號狀態，往SSPBUF里移入或者移出數據，每次移動的數據大小由Bus-Width以及Channel-Width所決定.Bus-Width的作用是指定地址總線到Master設備之間數據傳輸的單位.例如，我們想要往Master設備里面的SSPBUF寫入16Byte大小的數據：首先，給Master設備的配置寄存器設置Bus-Width為Byte;然后往Master設備的Tx-Data移位寄存器在地址總

20、線的入口寫入數據，每次寫入1Byte大小的數據(使用writeb函數)；寫完1Byte數據之后，Master設備里面的Tx-Data移位寄存器會自動把從地址總線傳來的1Byte數據移入SSPBUF里；上述動作一共需要重復執行16次.Channel-Width的作用是指定Master設備與Slave設備之間數據傳輸的單位.與Bus-Width相似，Master設備內部的移位寄存器會依據Channel-Width自動地把數據從Master-SSPBUF里通過Master-SDO管腳搬運到Slave設備里的Slave-SDI引腳，SlaveSSPSR再把每次接收的數據移入Slave-SSPBUF里.通常情況下，Bus-Width總是會大于或等于Channel-Width,這樣能保證不會出現因Master與Slave之間數據交換的頻率比地址總線與Master之間的數據交換頻率要快，導致SSPBUF里面存放的數據為無效數據這樣的情況.SSPBUF.我們知道，在每個時鐘周期內，Master與Slave之間交換的數據其實都是SPI內部移位寄存器從SSPBUF里面拷貝的.我們可以通過往SSPBUF對應的寄存器(T