74HC595 8位移位寄存器的使用小结

上一篇文章已经讲到，电灯电路比较复杂，以少控多的方式，只能使用串行的方式，因此移位寄存器就发挥功能了。
学生时代，很少实际用过，只是理论学习，但是在项目中，真正用上了，的确要复习一番。
参考文章：
https://blog.csdn.net/k1ang/article/details/80012686 此文有一个错误，数据搬运的地方，但值得参考。
http://www.51hei.com/bbs/dpj-152282-1.html 这个文章也不错
https://www.cnblogs.com/lulipro/p/5067835.html 这个也好
但是最后还是要根据自己的使用情况来分析。我使用的是ti的芯片，也可以参考Nexperia的文档，加深理解。
移位寄存器的基本原理是，串进并出，有锁存功能。
具体以芯片手册来分析。

左侧是ti的芯片封装，引脚排列；

右侧是Nexperia芯片封装，引脚排列的

下图是ti的芯片管脚说明：

0、QA-QH等同于Q1-Q7，8位并行输出端

1、SER数据输入端

2、SRCLK是移位用的时钟管脚，S代表shift，上升沿有效，和Nexperia的SHCP等同

3、RCLK是用的存储寄存器用的时钟管脚，上升沿有效，和Nexperia的STCP等同

4、Qh'(低9脚)用于串级，和下级的ser连接即可。和Nexperia的Q7S等同

5、OE输出是能，低电平有效，

6、10脚可以不用。接地即可

Nexperia引脚功能说明

还有一个比较好的功能图：可以解释SHCP,STCP, OE的作用。

时序图：可以看出数据位是先进入QA的。

ti的时序图：

Nexperia时序图：

数据的搬运过程如下：参考自博客，原图有错误，做了修改：

上面的图中，先在DS引脚输出1，在输入0，以次类推，74hc595首先将数据位写入Q0，之后陆续写入Q1，以此类推，Q7写完后，如果还有数据在ser输出，就从Q7s端口输出到下一级芯片，实现级联。

一般情况是一次性输入8个数据，使用for循环，上升沿写入存储寄存器。

最后使用stcp的上升沿，将输出输出端的数据并行输出引脚端。

参考代码如下：

byte = WRITE_1_STEP_1;
        for (i = 0; i < 8; i++)
        {
            //步骤1：将数据传到DS引脚
            if (byte & 0x80)    //先传输高位，通过与运算判断第八是否为1
            {
                DS_OUT_HIGH;    //如果第八位是1，则与 595 DS连接的引脚输出高电平
            }
            else
            {
                DS_OUT_LOW;     //否则输出低电平
            }
            //步骤2：SHCP每产生一个上升沿，当前的bit就被送入移位寄存器
            SHCP_CLK_OUT_LOW;   //SHCP拉低
            delay_us(CLK_DELAY_US);
            SHCP_CLK_OUT_HIGH;   //SHCP拉高， SHCP产生上升沿
            delay_us(CLK_DELAY_US);
            byte <<= 1;     // 左移一位，将低位往高位移
        }
        //位移寄存器数据准备完毕,转移到存储寄存器
        //步骤3：STCP产生一个上升沿，移位寄存器的数据移入存储寄存器
        STCP_CLK_OUT_LOW;   // 将STCP拉低
        delay_us(CLK_DELAY_US);           // 适当延时
        STCP_CLK_OUT_HIGH;  // 再将STCP拉高，STCP即可产生一个上升沿
        delay_us(CLK_DELAY_US);

另外，数字电路的时钟保持是有要求，数据手册上面是ns级别，但是实际的电路可能比较复杂，通常10us的高、低电平是可以成功写入的，延时太短是写不成功。

实际电路设计如下：