因为器材都放在学校,所以就没法做这个实验,不过,这是我曾经做过的实验。
本次主要两种串转并的器件(74hc164,74hc595)实验io拓展的功能,可能网上也有历程,不过这是我自己编写,所以记忆犹深。
在学习数电的过程中有学习这两种器件,但我不知道为什么我买来的开发板都没有用这个器件,所以很纳闷,就在百度在搜了下74hc595的资料。
74HC595是硅结构的CMOS器件, 兼容低电压TTL电路,遵守JEDEC NO.7A标准。
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。
8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器,具有高阻关断状态。三态。
将串行输入的8位数字,转变为并行输出的8位数字,例如控制一个8位数码管,将不会有闪烁。
中文名74HC595类 别存储器功 能数据存储结 构硅结构的CMOS器件
特点 8位串行输入 /8位串行或并行输出 存储状态寄存器,三种状态
输出寄存器(三态输出:就是具有高电平、低电平和高阻抗三种输出状态的门电路。)可以直接清除 100MHz的移位频率
输出能力 并行输出,总线驱动; 串行输入;标准中等规模集成电路
595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。
参考数据
Cpd决定动态的能耗,
Pd=Cpd×VCC×f1+∑(CL×VCC^2×f0)
F1=输入频率,CL=输出电容 f0=输出频率(MHz) Vcc=电源电压
引脚说明
74HC595
符号
| 引脚
| 描述
| Q0--Q7
| 第15脚,第1-7脚
| 8位并行数据输出,
| GND
| 第8脚
| 地
| Q7’
| 第9脚
| 串行数据输出
| MR
| 第10脚
| 主复位(低电平)
| SHCP
| 第11脚
| 移位寄存器时钟输入
| STCP
| 第12脚
| 存储寄存器时钟输入
| OE
| 第13脚
| 输出有效(低电平)
| DS
| 第14脚 | 串行数据输入
| VCC
| 第16脚
| 电源
|
使用方法 74595的数据端:
Q0--Q7: 八位并行输出端,可以直接控制数码管的8个段。
Q7': 级联输出端。将它接下一个595的SI端。
DS: 串行数据输入端。
74595的控制端说明:
/MR(10脚): 低电平时将移位寄存器的数据清零。通常我将它接Vcc。
SH_CP(11脚):上升沿时数据寄存器的数据移位。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)
ST_CP(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ST_CP置为低点平,当移位结束后,在ST_CP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。
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)595是串入并出带有锁存功能移位寄存器,它的使用方法很简单,在正常使用时ST_CP为低电平, /OE为低电平。595是串入并出带有锁存功能移位寄存器,它的使用方法很简单,如下面的真值表,在正常使用时ST_CP为低电平, /OE为低电平。从DS每输入一位数据,串行输入时钟SH_CP上升沿有效一次,直到八位数据输入完毕,输出时钟ST_CP上升沿有效一次,此时,输入的数据就被送到了输出端。
595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_595。
第二步:目的:将位数据逐位移入74HC595,即数据串入
方法:SH_CP产生一上升沿,将DS上的数据移入74HC595中.从低到高
第三步:目的:并行输出数据。即数据并出
方法:ST_CP产生一上升沿,将由DS上已移入数据寄存器中的数据
送入到输出锁存器。
说明: 从上可分析:从SH_CP产生一上升沿(移入数据)和ST_CP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。[1]
相关注释
H=高电平状态
L=低电平状态
↑=上升沿
↓=下降沿
Z=高阻态
NC=无变化
×=无关系
当MR为高电平,数据在SHCP上升沿进入移位寄存器,在STCP上升沿输出到并行端口,OE为使能端,低电平有效,当OE为低时,输出使能,为高关闭使能,并不影响其他输入端。
真值表
程序样例 DS接MOSI,OE/GND接GND,SH_CP接SCLK,ST_CP接使能信号BIT0@P1,MR/VCC接POWER,如果不需要16位,改US16B,不使用H寄存器即可,还有SPI工作期间可以进入低功耗,也可以执行指令.
补充内容:
论坛不知道怎么的,刚写了一半就发表了,好吧,那就从新在写下。 74hc595,在我眼中,有点像spi的样子,不过,他只出不进,也没有什么协议。就是用的很普遍的移位寄存器及锁存器。只不过,由于现在一一些器件都集成了spi或者iic等协议,不需要串转并的接口,但一般场合下,用下也无伤大雅,所以我就抠门的想到了用这款芯片。 我选用的一款stm32f0开发板,一个74hc595芯片,一个一段共阴数码管。借鉴青风电子的库函数,写了下自己的串转并的程序。 不知道为什么无法上传文件压缩包,那我就在在此贴上我的程序呗。
led.c
- /******************** (C) COPYRIGHT 2011 青风电子 ********************
- * 文件名 :led.c
- * 描述 :
- * 实验平台:青风stm32f051开发板
- * 描述 :led驱动函数
- * 作者 :青风
- * 店铺 :qfv5.taobao.com
- **********************************************************************************/
- #include "led.h"
- /**********************************************/
- /* 函数功能; led灯 初始化 */
- /* 入口参数:无 */
- /**********************************************/
- unsigned char code_hex[]={
- 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,
- 0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x76,0x73,0x3e,0x00
- };
- void LED_Init(void)
- {
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
- RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);
- GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SDATA_595 |SCLK_595| RCK_595 ;
- GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
- GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
- GPIO_InitStruct.GPIO_Speed =GPIO_Speed_Level_3;
- GPIO_Init(RCK_PORT, &GPIO_InitStruct);
- GPIO_SetBits(RCK_PORT, SDATA_595 |SCLK_595| RCK_595 );
- }
- void delay(u8 i)
- {
- while(i--);
- }
- /**********************************************/
- /* 函数功能;打开led灯 */
- /* 入口参数:无 */
- /**********************************************/
- void SDATA_0(void)
- {
- GPIO_ResetBits(RCK_PORT, SDATA_595 );
- }
- /**********************************************/
- /* 函数功能; 关掉led灯 */
- /* 入口参数:无 */
- /**********************************************/
- void SDATA_1(void)
- {
- GPIO_SetBits(RCK_PORT, SDATA_595);
- }
- /**********************************************/
- /* 函数功能;led翻转 */
- /* 入口参数:无 */
- /**********************************************/
- void SCLK_0(void)
- {
- GPIO_ResetBits(RCK_PORT, SCLK_595 );
- }
- void SCLK_1(void)
- {
- GPIO_SetBits(RCK_PORT, SCLK_595 );
- }
- void RCK_0(void)
- {
- GPIO_ResetBits(RCK_PORT, RCK_595 );
- }
- void RCK_1(void)
- {
- GPIO_SetBits(RCK_PORT, RCK_595 );
- }
- void write_595(u8 temp) //上升沿将数据写入寄存器
- {
- u8 i,temp0;
- SCLK_0();
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- temp0=temp<<i ;
- if(temp0&0x80)
- SDATA_1();
- else SDATA_0();
- SCLK_1();
- // delay(100);
- SCLK_0();
- }
-
- }
- void out_595(void)//上升沿输出数据
- {
- RCK_0();
- // delay(100);
- RCK_1();
- RCK_0();
- }
- void buffer_595(u8 temp)
- {
- write_595(temp);
- out_595();
- }
复制代码
下载(此代码年代久远,采用的老版本的库和老版本Keil编写的):
代码.7z
(737.65 KB, 下载次数: 49)
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