74LS595/74HC595移位寄存器详解及应用

"74LS595和74HC595是两种常见的8位串行至并行移位寄存器，常用于数字电路和嵌入式系统中的显示驱动。它们拥有相似但略有不同的特性，74HC595通常具有更高的速度和驱动能力。" 74LS595和74HC595是集成电路，主要用于数字信号处理，尤其适用于控制和驱动8位并行输出设备，如数码管显示器。这两种芯片的核心功能是接收串行输入数据，并将其转化为并行输出。 74LS595和74HC595的结构包括三个主要部分： 1. **移位D触发器**：这是一个8位移位寄存器，数据通过串行数据输入(SI)端口进入，并在移位时钟(SRCK)的上升沿进行移位。当复位信号(RESET)为低电平时，所有触发器都会清零，准备接收新的数据序列。 2. **锁存D触发器**：在锁存时钟(Latch Clock, RCK)的上升沿，移位寄存器中的数据被转移到锁存寄存器，使得输出端口的值不再随移位寄存器变化，从而保持稳定状态。 3. **输出三态门**：输出使能(Output Enable, OE)控制着输出端的状态。当OE为高电平时，输出为高阻态，不驱动负载；当OE为低电平时，输出端呈现锁存D触发器的反相输出。 这两个芯片的引脚功能如下： - QA到QH：8位并行输出端，直接连接到数码管的段选线。 - QH'：级联输出端，连接到下一个595的串行输入端(SI)以实现多芯片级联。 - SI：串行数据输入端，接收数据。 - /SRCLR：低电平复位，用于清零移位寄存器。 - SRCK：移位时钟输入，上升沿触发数据移位。 - RCK：锁存时钟输入，上升沿将移位寄存器的数据锁存到输出。 - /G (或 /OE)：输出使能，高电平时禁止输出，低电平时允许输出。 - Vcc和GND：电源和接地端。 74595的独特之处在于其数据存储寄存器，即使在移位过程中，输出端也能保持稳定，减少了闪烁现象，适合低速串行通信。相比之下，74164虽然体积更小，驱动电流较小，但在移位期间输出会随内部寄存器状态改变，可能导致数码管闪烁。 使用74LS595或74HC595时，通常会保持/SRCLR为高电平，/OE为低电平，以使芯片处于正常工作状态。数据通过SI串行输入，随着SRCK的脉冲依次移位，最终在RCK的上升沿被锁存到输出。通过/G端可以方便地控制输出的开闭，实现闪烁或熄灭效果，而不需要通过数据端重新移位。 总结来说，74LS595和74HC595是用于串行数据转换为并行输出的高效工具，特别适合于需要控制多个并行输出的场景，例如LED显示、数码管驱动等。了解它们的工作原理和正确使用方式对于设计数字电路至关重要。