开发板cortex\sn74hc595.doc

《74HC595芯片：一种用于串行到并行转换的移位寄存器》 74HC595是一款广泛应用于数字电路设计中的8位串行输入/并行输出移位寄存器，它具有高阻关断状态和三态输出功能。这款芯片在开发板上的应用，通常是为了实现数据的串行到并行转换，特别适合在微控制器（如Cortex系列）系统中处理数据输出，以驱动并行负载。 该芯片的核心特性包括： 1. **8位串行输入**：数据通过DS引脚串行输入，可以逐位移入移位寄存器。 2. **8位串行或并行输出**：当STCP时钟上升沿到来时，存储寄存器中的数据会并行输出到Q0到Q7这8个输出引脚。 3. **存储状态寄存器**：具有独立的存储寄存器，可以在移位寄存器不被影响的情况下保持数据。 4. **输出寄存器直接清除**：通过OE引脚设置为低电平，可将所有输出置为高阻状态。 5. **高移位频率**：支持高达100MHz的移位频率，适用于高速数据处理。 595芯片采用CMOS工艺制造，兼容低电压TTL电路，符合JEDEC标准。其工作原理是，数据在SHCP（移位寄存器时钟输入）的上升沿被输入，而STCP（存储寄存器时钟输入）的上升沿则将数据转移到并行输出端。若两个时钟同步，移位寄存器始终比存储寄存器快一个脉冲。 此外，该芯片还包括一个串行输出Q7'，一个异步低电平复位引脚MR，以及一个使能输入OE。当OE为低电平时，输出处于有效状态，否则为高阻状态。MR引脚的低电平复位功能可清除移位寄存器，使所有输出进入高阻状态。 在实际应用中，需要关注芯片的动态功率消耗（PD），它由CPD（每包耗散电容）、VCC（电源电压）和输入、输出频率决定。引脚描述和功能表对于正确使用芯片至关重要，例如，SHCP和STCP用于控制数据移位和存储，DS用于串行数据输入，OE控制输出的有效性，VCC提供电源，GND为接地，MR用于复位，DS14为串行数据输入，Q0到Q7则是并行数据输出。 功能表明确了不同输入状态下的输出行为，例如，当MR为低电平时，数据会被移入移位寄存器；当OE为低电平时，数据会从存储寄存器并行输出。上升沿和下降沿的定义以及高电平、低电平和高阻状态的含义对于理解和操作此芯片至关重要。 74HC595芯片在数字电路设计中扮演着关键角色，尤其在需要将串行数据转换为并行输出的场合，例如驱动LED显示、驱动小型LCD屏或者进行其他并行数据处理。它的高效能和灵活特性使其成为许多嵌入式系统和开发板的理想选择。