使用74HC595和74HC138构建16x40点阵显示器

"这篇文章主要介绍了如何使用74HC595和74HC138构建16x40点阵显示系统，作者是廖基鑫，来自桂林电子科技大学。文章详细阐述了电路原理和74HC595芯片的工作特性，并提供了相应的编程示例。" 在基于74HC595和74HC138的16x40点阵显示系统中，关键组件74HC595是一款8位串行输入、并行输出的移位寄存器，常用于数据的串行到并行转换。它有以下主要引脚功能： - SCLR（10脚）：移位寄存器清零端，接地可清除所有数据。 - SCK（11脚）：数据输入时钟线，控制数据移位的时序。 - RCK（12脚）：输出存储器锁存时钟线，当此信号为高时，数据从移位寄存器转移到输出存储器。 - OE（13脚）：输出使能，低电平时输出有效。 - SI（14脚）：数据输入线，也是串行输出数据到级联芯片的线路。 为了实现16行控制，使用了两片3-8译码器（74HC138）组合成4-16译码器。A、B、C、D作为输入，通过8位I/O口直接设置，可以控制16个不同的输出线，对应点阵的16行。 在编程方面，写入74HC595的基本步骤如下： 1. `write_595`函数用于向单个595芯片写入一个字节数据，通过循环将每个位数据依次送入SI，并在每个时钟脉冲SCK上升沿时更新数据。 2. 若需控制多个595，可以通过9脚SQH将数据串行传递至下一个595，并在所有595写入完毕后开启RCK，实现数据的并行输出。 此外，74HC138作为译码器，其功能是根据输入地址（A、B、C、D）解码输出特定的线，这对于点阵显示中的行选通至关重要。在16x40点阵显示系统中，74HC138的每个输出对应点阵的一行，通过改变输入地址，可以逐行点亮或关闭点阵，从而实现字符或图像的显示。 这个设计巧妙地结合了74HC595的串行到并行转换能力和74HC138的译码功能，有效地实现了大尺寸点阵显示的控制。对于硬件爱好者和电子工程师来说，这样的设计提供了一个理解和实践数字逻辑电路以及接口通信的良好平台。