### M74HC595知识点详解
#### 一、概述
M74HC595是一款8位串行输入、平行输出移位缓存器，具有三态输出功能。这款芯片由Macroblock公司设计制造，发布于2007年8月。它主要应用于LED指示灯数组、LED信号显示矩阵以及扩展微处理器输出端口等方面。
#### 二、产品特点
- **8位串行输入转平行输出**：能够接收8位串行数据并将其转换为平行输出。
- **可直接清除的8位串行输入移位缓存器**：支持通过特定信号清除缓存器中的内容。
- **8位平行输出为三态输出**：允许输出处于高阻抗状态，便于多芯片级联。
- **工作电压范围宽**：2~6V的工作电压，适应不同应用场景。
- **很短的传递延迟时间**：支持高速串行连接，适合高速数据传输需求。
- **强化的平行输出端的灌电流**：每个平行输出端可以承受更大的电流，适用于驱动更大电流的LED设备。
- **增强的静电防护（ESD）能力**：提高了芯片的耐用性和稳定性。
#### 三、技术细节
- **数据传输机制**：在SCK的上升沿，串行数据由SDI输入到内部的八位移位缓存器，并由Q7'输出。平行输出则是在LCK的上升沿，将在八位移位缓存器的数据存入到八位平行输出缓存器。
- **输出控制**：当OE的控制信号为低电平时，平行输出端的输出值等于缓存器所储存的数据；当OE的控制信号为高电平时，平行输出端会维持在高阻抗状态。
- **兼容性**：M74HC595保持了与标准74HC595的功能兼容性及引脚兼容性。
#### 四、增强特性
- **加大每个平行输出端的灌电流**：相比传统74HC595，M74HC595的每个通道可以接受的灌电流被加大，能够支持更大的LED电流。
- **增大的接地电流（IGND）**：支持多个平行输出端同时打开并灌大电流，提高了可靠性和适用性。
- **静电防护**：静电防护得到加强，提高了芯片的质量和可靠性。
#### 五、封装与引脚说明
M74HC595采用小型轮廓封装（SOP），具体引脚定义如下：
- **GND**：控制逻辑及驱动电流之接地端。
- **SDI**：串行数据输入端。
- **SCK**：时钟信号输入端，控制数据的移位。
- **LCK**：数据锁定时钟信号输入端，控制数据从移位缓存器转移到输出缓存器。
- **Q0~Q7**：平行输出端。
- **OE**：输出使能控制端。（低电平使能）
- **Q7'**：串行数据输出端。
- **SCLR**：移位缓存器清除端，低电平有效。
- **VDD**：2~6V电源输入端。
#### 六、应用领域
M74HC595因其特殊的设计和增强特性，在以下几个领域得到了广泛应用：
- **LED指示灯数组/LED信号显示矩阵**：适用于各种LED显示屏或指示灯的驱动。
- **扩充微处理器的输出端口**：作为扩展接口，增加微处理器的输出能力。
- **串行转并行的数据转换器**：在需要进行串行数据转换为并行数据的应用场合中发挥重要作用。
M74HC595是一款功能强大且具有较高兼容性的移位缓存器，其优化的设计和增强的特性使其在LED驱动、微处理器扩展等领域有着广泛的应用前景。
