stm32 驱动74hc595

### STM32 驱动 74HC595 的方法

#### 控制原理
为了使STM32成功驱动74HC595移位寄存器，需理解其基本操作机制。74HC595是一个8位串入并出(SIPO)移位寄存器，具有存储寄存器和三态输出功能。数据通过串行输入端进入，在时钟脉冲的作用下逐位移动到内部寄存器中；当所有目标数据都已装载完毕，则可通过拉高锁存信号让这些数据一次性转移到输出端呈现出来[^1]。

#### 初始化设置
在初始化阶段，应定义三个主要GPIO引脚：`DS`（Data Serial）、`SH_CP`（Shift Register Clock Pulse） 和 `ST_CP` （Storage Register Clock Pulse）。这三个引脚分别对应着向74HC595发送的数据流、触发移位动作及时刻更新输出的命令[^4]。

// 定义 GPIO 引脚
#define DS_PIN      GPIO_PIN_0
#define SH_CP_PIN   GPIO_PIN_1
#define ST_CP_PIN   GPIO_PIN_2
#define GPIO_PORT   GPIOA

#### 数据传输函数
下面展示了一个简单的C语言函数用来往74HC595里写入字节级别的数据：

void shiftOut(uint8_t data){
    uint8_t i;
    
    // 将存储寄存器中的当前值推送到输出上
    HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, ST_CP_PIN, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, ST_CP_PIN, GPIO_PIN_SET);

    for(i=0; i<8; ++i){  
        // 设置数据线上的电平高低
        if(data & (1<<i)){
            HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, DS_PIN, GPIO_PIN_SET);   
        }else{
            HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, DS_PIN, GPIO_PIN_RESET); 
        }
        
        // 上升沿将数据打入移位寄存器
        HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, SH_CP_PIN, GPIO_PIN_RESET);
        HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, SH_CP_PIN, GPIO_PIN_SET);
    }

    // 更新输出至新的状态
    HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, ST_CP_PIN, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT, ST_CP_PIN, GPIO_PIN_SET);
}

此段代码实现了对任意一位二进制数从最低位开始依次送入74HC595的功能，并最终刷新输出结果。

#### 应用实例——流水灯效果
为了让上述理论更加直观易懂，这里给出一段创建简单LED流水灯动画的例子。假设已经连接好了八个LED到74HC595的Q0~Q7输出端子上：

int main(void){
    /* ...省略必要的系统初始化部分... */
    
    while(1){
        int j;
        for(j = 0 ;j < 256;j++){
            shiftOut((uint8_t)j);
            HAL_Delay(100); // 延迟一段时间以便观察变化
        }
    }
}

这段循环会使得每次只点亮一个LED并向右滚动直到全部熄灭再重新开始一轮新周期，形成经典的跑马灯视觉效果[^3]。