74HC595芯片的特点/使用方法/软硬件的设计实例
74hc595芯片是74系列的一种，具有速度快、功耗小、操作简单的特点，可以方便地用于单片机接口进行驱动led的操作。本文介绍这种芯片的特点和使用方法，并给出软硬件的设计实例。
1.led显示器
七段发光二极管显示器，又叫led显示器，因其价格低廉、功耗较小和性能可靠等优点，在各种仪器仪表中得到了广泛的应用。现在市场上出售得到专用led驱动器种类有很多，且大多数功能较多，但价格相应地也较高，如果用在低成本的简单系统中，不仅是一种资源的浪费，而且增加了产品的成本。用74hc595芯片驱动led有以下特点：速度快，功耗较小，led的数目多少随意，既可以控制共阴极的led显示器，也可以控制共阳极的led显示器，可以软件控制led的亮度，还可以在必要的时候关断显示（数据保留），以减少功耗，并可随时唤醒显示。用它设计的电路，不仅软硬件设计简单，而且功耗低，驱动能力强，占用i/o口线较少，是一种造价低廉，应用灵活色设计方案。
2.74hc595介绍
74hc595内含8位串入、串/并出移位寄存器和8位三态输出锁存器。寄存器和锁存器分别有各自的时钟输入（sclk和sclk），都是上升沿有效。当sclk从低到高电平跳变时，串行输入数据（sda）移入寄存器;当slck从低到高电平跳变时，寄存器的数据置入锁存器。清除端（clr）的低电平只对寄存器复位（qs为低电平），而对锁存器无影响。当输出允许控制（en）为高电平时，并行输出（q0～q7）为高阻态，而串行输出（qs）不受影响。
图1 74hc595
74hc595最多需要5根控制线，即sda、sclk、slck、clr和en。其中clr可以直接接到高电平，用软件来实现寄存器清零;如果不需要软件改变亮度，en可以直接接到低电平，二勇硬件来改变亮度。把其余三根线和单片机的i/o口相接，即可实现对led的控制。
数据从sda口送入74hc595，在每个sclk的上升沿，sda口上的数据移入寄存器，在sclk的第9个上升沿，数据开始从qs移出。如果把第一个74hc595的qs和第二个74hc595的sda相接，数据即移入第二个74hc595中，照此一个一个接下去，可接任意多个。数据全部送完后，给slck一个上升沿，寄存器中的数据即置入锁存器，此时如果en为低电平，数据即从并口q0～q7输出，把q0～q7与led的8段相接，led就可以实现显示了。要想软件改变led的亮度，只需改变en的占空比就行了，
3.电路设计
3.1硬件电路
图2是用at89c2051与74hc595接口设计的显示面板电路。
图2 显示面板电路
p1口的p115、p116、p117用来控制led的显示，分别接到slck、sclk和sda脚。三个数码管用来显示电压值的大小。在电路板上，led3在最左边，led1在最右边，送数据时，先送led3的显示码，最后送led1的显示码。led的亮度用pr1～pr3的阻值来控制。
3.2显示驱动程序
用disp1、disp2、disp3三个连续的单元存放显示数据，在cpu初始化完成后，调用lrdisp子程序清除74hc595的寄存器，在以后调用显示子程序display前就不用再调用清除子程序了。现将两个子程序写出如下：
清除子程序：
clrdisp：
movr2，#24; 三个数码管，一共24位
clrbit：
clrsclk;寄存器时钟拉低
clrc;寄存器清零
movsda，c;送入74hc595
setbsclk;时钟的上升沿送入寄存器
djnzr2，clrbit;送完24位
ret;子程序返回
显示子程序：
display：
clrslck;锁存器时钟拉低
movr3，#3;三个数码管
movr0，#disp3;从第三个开始送
disp1：
mova，@r0;送8位数到74hc595
movr2，#8
disp2：
clrsclk
rlca
movsda，c
setbsclk
djnzr2，disp2;送完一个字节
decr0;送下一个数码管的显示数据
djnzr3，disp1;送完三个字节
setbslck;时钟的上升沿寄存器数据送入锁存器
ret;子程序返回
结束语
从以上例子可以看出，用74hc595设计led驱动电路，硬件和软件的设计都不存在复杂的技术问题，特别是软件设计。另外，74hc595不仅可以用来驱动led显示器，而且能够用来驱动发光二极管，每个74hc595可以同时驱动8个发光二极管。在i/o口线较为紧张的情况下，这不失为一种解决方案。在对产品的体积要求不高、并且希望降低成本时，采用这种方案较为理想。
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图1 74hc595
74hc595最多需要5根控制线，即sda、sclk、slck、clr和en。其中clr可以直接接到高电平，用软件来实现寄存器清零;如果不需要软件改变亮度，en可以直接接到低电平，二勇硬件来改变亮度。把其余三根线和单片机的i/o口相接，即可实现对led的控制。
数据从sda口送入74hc595，在每个sclk的上升沿，sda口上的数据移入寄存器，在sclk的第9个上升沿，数据开始从qs移出。如果把第一个74hc595的qs和第二个74hc595的sda相接，数据即移入第二个74hc595中，照此一个一个接下去，可接任意多个。数据全部送完后，给slck一个上升沿，寄存器中的数据即置入锁存器，此时如果en为低电平，数据即从并口q0～q7输出，把q0～q7与led的8段相接，led就可以实现显示了。要想软件改变led的亮度，只需改变en的占空比就行了，
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