【ds为什么寄存器】通俗易懂的74HC595集成芯片讲解

芯片简介：

74HC595集成芯片是允许串行输入、并行输出的移动寄存器，内部包含8个移动寄存器和相应的8个存储寄存器(输出端口支持三态输出)，通过串行输出可以控制下一层芯片。

74HC595N芯片实物图

数据端引脚

74HC595引脚图&逻辑符号

• Q0~Q7：8位并行输出引脚
• Q7S：级联用串行输出引脚
• DS：数据串行输入引脚

在进行芯片级联时，DS引脚接上一级芯片的Q7S引脚

控制端引脚

• MR：移位寄存器复位端
• SHCP：移位寄存器时钟输入引脚
• STCP：存储寄存器时钟输入引脚
• OE：输出端使能引脚

MR：低电平时，移位寄存器数据清零；

SHCP：上升沿时，移位寄存器数据移位，下降沿时，数据不变；

STCP：上升沿时，移位寄存器数据进入存储寄存器，下降沿时，数据不变；

OE：低电平使能，高电平时，Q1~Q7禁止输出（呈高阻态）。亦即，控制该引脚可轻松实现Q1~Q7引脚的0/1信号交替输出。

工作原理

74HC595内部逻辑图

上图中FF0~FF7：8个移位寄存器，其正下方对应的为8个存储寄存器

如上图所示，移位寄存器的数据由D引脚输入、Q引脚输出，每次移位脉冲引脚（SHCP）提供一个时钟脉冲，D引脚的数据就会输出并保存到Q引脚上。由图可见，移位脉冲引脚（SHCP）是与8个移位寄存器直接相连的，故每给一个移位脉冲信号，全部8个移位寄存器均会执行相同操作：数据由D引脚向Q引脚移一位。值得注意的是，移位寄存器的数据来源为数据串行输入引脚（DS），故在每次给移位脉冲信号之前，我们需要准备好该引脚的值。特别地，依次给出8个移位脉冲信号后，可将1字节数据完整移入8个移位寄存器中，且该字节的8个bit位将会依次分布在8个移位寄存器的Q引脚上，实现对1字节数据的输入操作。

该芯片的8个存储寄存器均为锁存寄存器，每给一个锁存脉冲信号，8个存储寄存器的Q引脚就会向外并行输出数据并锁存D引脚上的数据。特别地，当移位寄存器完成1字节数据的输入操作后，此时给一个锁存脉冲信号，可实现将该字节数据在Q0~Q7引脚上的并行输出操作。

使用方法小结：

1. 将要准备输入的位数据移入芯片的数据输入引脚DS；
2. 在移位脉冲信号下，DS引脚上的位数据将被逐位移入移位寄存器中；
3. 在锁存脉冲信号下，将已移入移位寄存器中数据送入存储寄存器中，实现并行输出；

值得注意的是，移位脉冲（移入数据）与锁存脉冲（输出数据）是两个相互独立的过程，实际应用时互不干扰，即可在输出数据的同时移入数据。