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根據(jù)時(shí)序編程，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)74HC595實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管顯示

時(shí)間：2020-11-09 13:33:36
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[導(dǎo)讀]本設(shè)計(jì)使用了一個(gè)4位的數(shù)碼管，為共陽(yáng)型，為了節(jié)省單片機(jī)的IO口，使用了兩片74HC595作為數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)芯片，共占用3個(gè)IO口。

1. 數(shù)碼管硬件設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)使用了一個(gè)4位的數(shù)碼管，為共陽(yáng)型，為了節(jié)省單片機(jī)的IO口，使用了兩片74HC595作為數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)芯片，共占用3個(gè)IO口。74HC595部分電路圖如下：

與單片機(jī)相連接的三個(gè)腳分別為：HC_DAT,HC_RCK,HC_CLK。兩片595采用級(jí)聯(lián)方式，即U2的第9腳接到U3的第14引腳。
2. 74HC595簡(jiǎn)介
74HC595是8位的移位寄存器，串入并出，并具有鎖存功能，被廣泛的用于數(shù)碼管、點(diǎn)陣的驅(qū)動(dòng)電路中。其管腳介紹如下：
15：數(shù)據(jù)輸出A-接數(shù)碼管數(shù)據(jù)A段；
? 1：數(shù)據(jù)輸出B-接數(shù)碼管數(shù)據(jù)B段；
? 2：數(shù)據(jù)輸出C-接數(shù)碼管數(shù)據(jù)C段；
? 3：數(shù)據(jù)輸出D-接數(shù)碼管數(shù)據(jù)D段；
? 4：數(shù)據(jù)輸出E-接數(shù)碼管數(shù)據(jù)E段；
? 5：數(shù)據(jù)輸出F-接數(shù)碼管數(shù)據(jù)F段；
? 6：數(shù)據(jù)輸出G-接數(shù)碼管數(shù)據(jù)G段；
? 7：數(shù)據(jù)輸出H-接數(shù)碼管數(shù)據(jù)H段；
16：電源正腳-接電源正；
? 8：電源負(fù)腳-接電源負(fù)；
14：數(shù)據(jù)輸入腳-接單片機(jī)管腳；
12：數(shù)據(jù)鎖存時(shí)鐘-接單片機(jī)管腳；
11：數(shù)據(jù)輸入時(shí)鐘-接單片機(jī)管腳；
13：使能輸出腳-低電平有效，接低電平；
10：數(shù)據(jù)清零-不清零，接高電平；
? 9：數(shù)據(jù)級(jí)聯(lián)輸出-接下一片595的數(shù)據(jù)輸入腳；
74HC595的真值表如下：

知道了74HC595的引腳定義和真值表，那該如何編程呢？下面重點(diǎn)來(lái)了，通過(guò)時(shí)序圖來(lái)編程?？粗攸c(diǎn)！??！


3. 74HC595時(shí)序圖
我是重點(diǎn)！我是重點(diǎn)！我是重點(diǎn)！

通過(guò)時(shí)序可以看出：
  1. SCK是上升沿的時(shí)候要把數(shù)據(jù)寫(xiě)入；
  2. RCK是上升沿的時(shí)候數(shù)據(jù)才能鎖存顯示；
  3. 有數(shù)據(jù)操作的過(guò)程中RESET必須是高電平；
  4. EN必須是低電平，595才能工作；
知道了以上4點(diǎn)就可以寫(xiě)程序了。其中3、4條是硬件連接上的事情(也可以用單片機(jī)的IO口來(lái)連接，這樣的話(huà)可以隨時(shí)控制74HC595的工作與否情況)。寫(xiě)程序主要靠1、2條。下面具體操作。
4. 程序?qū)嵗?/strong>
看下面一段程序：

第39行：HC595_CLK(0)的原型如下：
HC595_CLK(0)是讓CLK處于低電平，即上升沿還沒(méi)有來(lái)到；
HC595_DAT(1)就是要把寫(xiě)入的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好；
temp<<1是將數(shù)據(jù)移位，即一個(gè)字節(jié)分八次寫(xiě)入；
HC595_CLK(1)是讓CLK處于高電平，即上升沿來(lái)了；
以上幾句解釋一下就是：
在CLK時(shí)鐘上升沿來(lái)臨之前把要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，等上升沿來(lái)了就把準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)寫(xiě)入。這就是對(duì)時(shí)序圖的解釋。
記住，這僅僅是把數(shù)據(jù)寫(xiě)入到了74HC595中，但是還沒(méi)有讓74HC595鎖存，即沒(méi)有讓數(shù)據(jù)顯示出來(lái)，如果讓數(shù)據(jù)顯示的話(huà)，必須要給RCK一個(gè)上升沿(即時(shí)序圖中的第2條)，操作如下：

單片機(jī)執(zhí)行完這個(gè)程序后，數(shù)據(jù)才會(huì)在數(shù)碼管上顯示出來(lái)。

這一節(jié)內(nèi)容的難度較大，主要是因?yàn)闀r(shí)序圖這個(gè)東西是很模糊的一個(gè)內(nèi)容，大家可以慢慢理解體會(huì)。
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