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74hc595的引脚及功能

74hc595的引脚及功能 74HC595是在单片机系统中常用的芯片之一,他的作用就是把串行的信号转为并行的信号,常用在各种数码管以及点阵屏的驱动芯片。

分享:

好的,这是 74HC595 移位寄存器的引脚及其功能的详细中文说明:

74HC595 是一个 8 位串行输入、并行输出带存储寄存器和三态输出的移位寄存器。它常用于单片机 IO 口扩展,通过少量引脚控制多个 LED 或继电器等。

以下是其 16 个引脚(通常为 DIP 或 SO 封装)的详细功能:

引脚号 引脚名称 功能描述 (中文)
1 Q1 并行数据输出 1。8位并行输出中的第1位。
2 Q2 并行数据输出 2。8位并行输出中的第2位。
3 Q3 并行数据输出 3。8位并行输出中的第3位。
4 Q4 并行数据输出 4。8位并行输出中的第4位。
5 Q5 并行数据输出 5。8位并行输出中的第5位。
6 Q6 并行数据输出 6。8位并行输出中的第6位。
7 Q7 并行数据输出 7。8位并行输出中的第7位。
8 GND 电源地。连接电路公共地(0V)。
9 Q7' 串行数据输出。将移位寄存器中的第7位数据输出。用于级联多个 74HC595(连接到下一个 74HC595 的 DS)。
10 MR 主复位(Master ReSeT)低电平有效。当为低电平时,将移位寄存器的内容清零(所有位变为0)。不影响存储寄存器。通常接高电平(Vcc)或通过上拉电阻接 Vcc 使能芯片。
11 SHCP 移位寄存器时钟输入(SHift register Clock Pulse),也常称为 SCK / CLK / SCLK / SRCLK。在每个脉冲的上升沿,移位寄存器中的内容向后移动一位,同时 DS 引脚的数据移入移位寄存器的第0位(Q0)。
12 STCP 存储寄存器时钟输入(STorage register Clock Pulse),也常称为 RCLK / LATCH / LOAD。在每个脉冲的上升沿,将移位寄存器的当前内容拷贝(锁存)到存储寄存器中。这之后,并行输出端 (Q0-Q7) 才会更新为存储寄存器中的值。
13 OE 输出使能(Output Enable)低电平有效。当为低电平时,三态输出门打开,允许存储寄存器中的数据输出到并行输出引脚 (Q0-Q7)。当为高电平时,并行输出引脚处于高阻态(相当于断开状态)。常用于亮度控制(PWM)或避免冲突。
14 DS 串行数据输入(Serial Data Input),也常称为 SER / DATA / MOSI。将要移入移位寄存器的串行数据输入引脚。在 SHCP 的上升沿,此引脚的状态被移入移位寄存器的第0位(Q0)。
15 Q0 并行数据输出 0。8位并行输出中的第0位。
16 Vcc 正电源电压。通常连接 +5V(74HC 系列的工作电压范围为 2V 到 6V)。

总结关键功能流程:

  1. 串行输入: 数据通过 DS 引脚一位一位地输入。
  2. 移位:SHCP 的上升沿驱动下,数据从 DS 移入移位寄存器(Q0),原有的数据依次向 Q7 方向移动(Q0->Q1->Q2->...->Q7)。
  3. 存储: 当 8 位数据(或所需位数)都移入移位寄存器后,在 STCP 的上升沿驱动下,移位寄存器中的当前值被拷贝(锁存)到存储寄存器
  4. 并行输出: 只要 OE 为低电平,存储在存储寄存器中的数据就会立即(锁存后)呈现在并行输出引脚 Q0-Q7 上。如果 OE 为高电平,则输出引脚为高阻态,对外不产生影响。
  5. 级联扩展: Q7' 引脚输出移位寄存器中的最高位(Q7),可以将其连接到下一个 74HC595 的 DS 输入端,从而级联多个芯片实现更多位数的输出控制。
  6. 复位: MR 有效(低电平)时,立即移位寄存器清零(Q0-Q7 内部都变0),但不影响存储寄存器和当前输出(除非同时发生了 STCP 的上升沿将清零后的状态锁存过去)。通常需要复位时,在复位后手动触发一次 STCP 上升沿才能更新输出。

重要特性:

  • 输出驱动能力: Q0-Q7 输出引脚具有较强的驱动能力(典型高电平输出电流 -6mA, 低电平输出电流 6mA @Vcc=4.5V),可直接驱动 LED(需加限流电阻)或作为其他电路的控制信号。
  • 三态输出: OE 引脚允许将输出置于高阻态,便于总线共享。
  • 级联能力: 通过 Q7' 和 DS 轻松级联多个芯片。
  • 锁存功能: 独立的 STCP 锁存信号,允许在移入新数据时保持当前输出不变,直到更新锁存。

补充资料:

  • 逻辑类型: CMOS
  • 典型工作电压: 5V
  • 速度: 较高(HC 系列标准速度)
  • 温度范围: 商业级 (0°C to +70°C) / 工业级 (-40°C to +85°C) / 汽车级 (-40°C to +125°C) 视具体型号后缀而定。

理解并熟练运用 74HC595 的引脚功能,是进行数字 IO 扩展和控制的基础。

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