如何使用74HC595移位寄存器(一)

最近在玩74HC595,大学期间也玩过,只是当时没有做笔记习惯,所以好多东西都没有留底稿,最近一直想干点事,那就先从74HC595这个款8位移位寄存器/锁存器(3状态)开始吧,这款芯片有好多厂商在做,各个厂商的DataSheet也是大同小异,各个厂商对器件的引脚名都不尽相同,但是功能都是一致的。

在使用74HC595之前,先从DataSheet了解下这款常用逻辑器件,以东芝(TOSHIBA)的74HC595D为例


图1

  • 8位移位寄存器/锁存器(3状态)
  • 74HC595D是采用硅栅极C2MOS技术制造的高速8位SHIFT寄存器/锁存器。在保持CMOS低功耗的同时,实现了与等效LSTTL类似的高速操作。
  • 74HC595D包含一个8位静态移位寄存器,该寄存器为8位存储寄存器供电。
  • 移位操作在SCK输入上升沿时完成。在RCK输入的上升沿时,输出寄存器将装入移位寄存器的内容。由于RCK和SCK信号是独立的,因此在移位操作期间并行输出可以保持稳定。
  • 并且,由于并行输出为三态,因此可以将其直接连接到8位总线。 该寄存器可用于串并转换,数据接收器等。
  • 所有输入均配有防止静电放电或瞬态过电压的保护电路。

图2

特性

  1. 高速:在VCC = 5V 时 fMAX = 55 MHz(典型值)
  2. 低功耗:Ta =25℃时,ICC = 4.0 µA(最大值)
  3. 平衡的传播延迟:tPLH ≈ tPHL
  4. 宽工作电压范围:VCC(opr)= 2.0 V至6.0 V

图3

74HC595D的外形


图4


图5
封装上的丝印为,生产厂商Logo,芯片型号,生产批次等信息


图6

从功能框图可以看出引脚 10,11,14都是作用在移位寄存器的,高位的数据先移入移位寄存器,再通过RCK存入存储寄存器,最后通过使能端(13脚)使能数据并行输出,9脚QH’用于级联。


图7


图8
写程序主要是看时序图,通过时序图可以看出:

  • SCK是上升沿的时候,数据从SI写入;
  • RCK是上升沿的时候,数据才能锁存,从并行输出端输出数据;
  • SCLR必须为高电平时数据才能操作
  • G(EN)必须为低电平,HC595才能工作

图9

图9为 HC595内部寄存器结构图

下一篇来讲如何用两个HC595驱动4位7段数码管
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