stm32驱动hc595

STM32 驱动 HC595 通常指的是在 STM32 微控制器上编写代码来控制数字串行移位寄存器 HC595。HC595 是一种8位双向I/O线驱动器，常用于LED矩阵、七段数码管等外围设备的控制。

在STM32中使用HC595，首先需要配置GPIO来作为数据输入输出口，然后初始化HC595模块，设置工作模式（例如串行输入输出）。下面是一个简单的流程概述：

1. **GPIO配置**：配置STM32的GPIO端口作为HC595的数据线（D0-D7）、选通线(SO)以及读取使能线(RST)。

2. **库函数导入**：包括stm32f10x_gpio.h和hc595.h这样的头文件，其中包含了相关的功能声明。

3. **HC595 初始化**：实例化HC595结构体，并配置其地址（如果有多片HC595），以及选择正确的波特率（比如通过定时器控制）。

4. **发送操作**：通过GPIO发送数据到HC595的D0-D7线上，然后触发选通信号(SO)将数据移入寄存器。

5. **读取操作**：如果需要从HC595读取数据，先清零读取使能(RST)，等待数据稳定后，再通过GPIO读取相应数据。

6. **中断管理**：如果支持，可以设置中断来处理数据传输完成或者其他特定事件。

相关问题

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]。

stm32 74hc595驱动3位数码管

以驱动一个3位共阴数码管为例，可以按照以下步骤进行：

1. 连接74HC595芯片和数码管，74HC595的输出引脚Q0~Q7分别连接到数码管的a~g、dp引脚，74HC595的SCK、RCK、SDA分别连接到STM32的SPI时钟线、SPI片选线、SPI数据线。

2. 在STM32中初始化SPI时钟，并设置SPI的工作模式、数据位、时钟极性等参数。

3. 定义一个数组，用于存储数码管显示的数字和对应的编码。

4. 编写数据传输函数，将显示的数字和编码通过SPI总线传输给74HC595芯片。

5. 编写显示函数，将需要显示的数字通过SPI总线传输给74HC595芯片，然后使能数码管，以实现显示效果。

以下是一份示例代码，仅供参考：

#include "stm32f1xx_hal.h"

SPI_HandleTypeDef hspi1;

#define HC595_SPI_CS_GPIO_Port GPIOA
#define HC595_SPI_CS_Pin GPIO_PIN_4

#define DIG1_Pin GPIO_PIN_0
#define DIG1_GPIO_Port GPIOB
#define DIG2_Pin GPIO_PIN_1
#define DIG2_GPIO_Port GPIOB
#define DIG3_Pin GPIO_PIN_2
#define DIG3_GPIO_Port GPIOB

uint8_t digCode[10] = {0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F};  // 数码管显示数字和编码的对应关系

void HC595_SPI_Init(void)
{
  hspi1.Instance = SPI1;
  hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;
  hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
  hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
  hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_HIGH;
  hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_2EDGE;
  hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;
  hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_256;
  hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
  hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;
  hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;
  hspi1.Init.CRCPolynomial = 10;
  if (HAL_SPI_Init(&hspi1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

void HC595_SPI_Transmit(uint8_t* data, uint16_t size)
{
  HAL_GPIO_WritePin(HC595_SPI_CS_GPIO_Port, HC595_SPI_CS_Pin, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_SPI_Transmit(&hspi1, data, size, 100);
  HAL_GPIO_WritePin(HC595_SPI_CS_GPIO_Port, HC595_SPI_CS_Pin, GPIO_PIN_SET);
}

void HC595_Display(uint8_t dig1, uint8_t dig2, uint8_t dig3)
{
  uint8_t buf[3] = {digCode[dig1], digCode[dig2], digCode[dig3]};  // 将需要显示的数字转化为编码
  HC595_SPI_Transmit(buf, 3);  // 通过SPI总线传输数据
  HAL_GPIO_WritePin(DIG1_GPIO_Port, DIG1_Pin, GPIO_PIN_SET);  // 使能第一位数码管
  HAL_Delay(1);  // 延时
  HAL_GPIO_WritePin(DIG1_GPIO_Port, DIG1_Pin, GPIO_PIN_RESET);  // 取消使能
  HAL_GPIO_WritePin(DIG2_GPIO_Port, DIG2_Pin, GPIO_PIN_SET);  // 使能第二位数码管
  HAL_Delay(1);  // 延时
  HAL_GPIO_WritePin(DIG2_GPIO_Port, DIG2_Pin, GPIO_PIN_RESET);  // 取消使能
  HAL_GPIO_WritePin(DIG3_GPIO_Port, DIG3_Pin, GPIO_PIN_SET);  // 使能第三位数码管
  HAL_Delay(1);  // 延时
  HAL_GPIO_WritePin(DIG3_GPIO_Port, DIG3_Pin, GPIO_PIN_RESET);  // 取消使能
}

int main(void)
{
  HAL_Init();
  HC595_SPI_Init();
  
  while (1)
  {
    HC595_Display(1, 2, 3);  // 显示123
    HAL_Delay(1000);  // 延时1秒
    HC595_Display(4, 5, 6);  // 显示456
    HAL_Delay(1000);  // 延时1秒
  }
}