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輸入到內部的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。

74HC595芯片引腳圖及功能

74HC595引腳圖

74HC595管腳功能

74HC595芯片邏輯圖

下面這個74HC595芯片邏輯圖，輸出使能端13腳我們一直讓它使能，復位端10腳我們一直讓它無效，這兩個引腳在硬件設計時為了方便，就直接給它們連到相應的電平上了。程序中我們只需要關注數據輸入引腳14腳、移位脈沖引腳11腳和鎖存脈沖引腳12腳。

圖中的SRA——SRH是移位寄存器（ShiftRegister），數據從它們的D引腳輸入，從Q引腳輸出，每次移位脈沖引腳（ShiftClock）提供一個脈沖，D引腳的數據就會輸出并保持到Q引腳，因為這里的移位脈沖引腳（ShiftClock）是連到每一個SR上的，所以自然每次給一個移位脈沖的時候，所有的數據都向后移動了一位。

這里我們注意到，SRA的D腳連接的是串行數據輸入，也就是我們的數據引腳。所以每次給脈沖移位之前，我們需要準備好該引腳的值，因為每次給一個脈沖，它的數據就會移入后方。

很直觀的看到，我們給幾個脈沖，數據引腳就會有幾次被移入移位寄存器，并且這些值會保持在各個SR的Q腳。所以假設我們要將一個字節移入移位寄存器，因為1個字節是8位的，所以我們需要給出8個脈沖，那么SRA——SRH的Q腳就保持了這8位值，再看看這8位值，它是先在數據引腳輸出的值就會走得越遠，所以如果我們先輸出數據高位的話，最高位在8個脈沖后就會跑到SRH的Q腳。這就像我們排隊一樣，一個寄存器里面有8個位置，每次給一個脈沖就好比一次呼叫：“大家可以往前移一位了！”就這樣，隊伍不斷得往前移。

然后我們看到LRA——LRH，它們是鎖存寄存器（LatchRegister），每次鎖存脈沖引腳（LatchClock）給一個脈沖，Q腳就會輸出并保持D腳的值。LR和SR其實是差不多的功能，只是SR多了個復位腳。

我們可以把LR看成是照相機，鎖存脈沖引腳就相當于是照相機的快門，我們給一個鎖存脈沖，那么數據就被鎖存在了對應的Q腳。而當我們沒有操作鎖存引腳的時候，照相機只是擺在那里，不管隊伍怎么前進了，照相機的輸出始終是不變的。只有某次按下了快門，所有的照相機的照片就都更新了一次。

大概有人會問，圖中的三角形加小圓圈是什么呢？那是非門，說白了就是如果它前面是0，后面就是1；前面是1，后面就是0。還有就是貼在方形鎖存器上的那些小圓圈，也是起到反向的左右。

74HC595使用方法

74HC595的數據端

Q0--Q7：八位并行輸出端，可以直接控制數碼管的8個段。

Q7：級聯輸出端。將它接下一個595的DS端。

DS：串行數據輸入端，級聯的話接上一級的Q7。

74HC595的控制端說明

/MR（10腳）：低電平時將移位寄存器的數據清零。通常我將它接Vcc。

SH_CP（11腳）：上升沿時數據寄存器的數據移位。Q0->Q1->Q2-->Q3-->...-->Q7;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）

ST_CP（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ST_CP置為低電平，當移位結束后，在ST_CP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。

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）595是串入并出帶有鎖存功能移位寄存器，它的使用方法很簡單，如下面的真值表，在正常使用時ST_CP為低電平，/OE為低電平。從DS每輸入一位數據，串行輸入時鐘SH_CP上升沿有效一次，直到八位數據輸入完畢，輸出時鐘ST_CP上升沿有效一次，此時，輸入的數據就被送到了輸出端。

74HC595具體使用的步驟

第一步：目的：將要準備輸入的位數據移入74HC595數據輸入端上。方法：送位數據到_595。

第二步：目的：將位數據逐位移入74HC595，即數據串入方法：SH_CP產生一上升沿，將DS上的數據移入74HC595移位寄存器中，先送低位，后送高位。

第三步：目的：并行輸出數據。即數據并出方法：ST_CP產生一上升沿，將由DS上已移入數據寄存器中的數據送入到輸出鎖存器。

說明：從上可分析：從SH_CP產生一上升沿（移入數據）和ST_CP產生一上升沿（輸出數據）是二個獨立過程，實際應用時互不干擾。即可輸出數據的同時移入數據。



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