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  • 串行数据输入到内部8位移位寄存器然后再并行输出。0174HC595内部结构如图所示为74HC595的内部结构图,首先14引脚DS为串行移位数据线,串行数据由DS处输入。11号引脚SH_CP为移位寄存器的时钟输入。12号引脚ST_CP为...

    74HC595是8位串行移位寄存器,其中带有移位寄存器和存储寄存器,这两个寄存器分别采用不同的时钟控制。串行数据输入到内部8位移位寄存器然后再并行输出。

    01

    74HC595内部结构

    566b857fbf71ae828e15166924c0cf44.png

    如图所示为74HC595的内部结构图,首先14引脚DS为串行移位数据线,串行数据由DS处输入。11号引脚SH_CP为移位寄存器的时钟输入。12号引脚ST_CP为存储寄存器的时钟输出。Q7'为级联输出端,Q0-Q7为8位数据输出。

    ef803e36459f869903a470134c406971.png

    接下来对74HC595的各引脚功能进行描述。

    Q0~Q7:8位数据输出。

    OE:使能端,高电平时禁止输出,此处直接接地。

    MR:数据清零端,低电平时将移位寄存器清零,此处直接接高。

    Q7':级联输出端,级联时接下一个595的DS端。

    DS:串行数据输入端。

    ST_CP:存储寄存器的时钟输入。上升沿时移位寄存器中的数据进入存储寄存器,下降沿时存储寄存器中数据保持不变。应用时通常将ST_CP置为低电平,移位结束后再在ST_CP端产生一个正脉冲更新显示数据。

    SH_CP:移位寄存器的时钟输入。上升沿时移位寄存器中的数据依次移动一位,即Q0中的数据移到Q1中,Q1中的数据移到Q2中,依次类推;下降沿时移位寄存器中的数据保持不变。

    02

    74HC595时序图

    4658a05583cdd8857ca278e989a70181.png

    例如要传输一个8位数据:01001100,DS为串行数据输入端,只有在SH_CP为下降沿的时刻数据DS波形才能变化,上升沿时读数据,如图中的开始处SH_CP为下降沿,此时传输DS第一个数据0,接下来一直到结束端处传输完成最后一个0。然后只有在ST_CP为上升沿时便会将移位寄存器中的数据copy一份存储到存储寄存器中,实现串并转换。如图中ST_CP处的上升沿此时检测到上升沿便开始读取串行传输的数据。

    而移位的原理如下图所示:

    3a92bf9639aac555ee4deb03b41b50f9.png

    写入的数据在寄存器中依次右移,采用8个时钟移位,1个时钟周期进行存储。在D7端那个将溢出的数据便是在D7'输出的数据,此处D7'输出的数据也就是级联时下一个74HC595的输入数据。

    0f102974d7b9e28553cea439a1dc5e93.png

    如图所示为两片74HC595的级联图。两片74HC595级联,共用SH_CP移位寄存器的时钟线和ST_CP存储寄存器的时钟线。

    03

    程序撰写

    ddf242c54cb8ff387a1243af825e0477.png

    首先便是对各端口进行定义,至于sel位选信号和seg的段选信号是接下来要控制数码管所用到的,位选是选择哪一只数码管进行显示,段选是要显示的内容,此处便不加描述。

    7aa4c0ed2fec21a303fef1579038b0cf.png

    这部分程序是四分频,FPGA的外接晶振频率为50MHz,此处对其四分频然后使用。

    3b694366346bac8faeb73152298fd07e.pngb5d18a15dfc25efa2118de0026563996.png

    这部分便是使用状态机来传输数据,首先是模拟SH_CP和ST_CP的时序,然后在SH_CP的每一个下降沿处发送一个数据,最后在结尾处给ST_CP一个上升沿,读取数据实现串并转换。

    b3eeb9bcd9f6f3a289e8513287e063da.png

    仿真部分的程序如图所示,位选信号sel给一个0000_0001,段选信号给一个1100_0000,接下来看仿真图。

    1f025608d2e037e3451c835a84808bcf.png

    图中的3个光标处,前两个光标之间传输的便是seg的信号,后两个光标之间的信号之间传输的便是sel的信号。

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  • 主要用于扩展并行输入或输出口。数据有RXD(P3.0)引脚输入或输出,同步移位脉冲由TXD(P3.1)引脚输出。发送接受均为8位数据。低位在前,高位在后。 //串行口工作模式0 #include #define uchar ...

    串行工作模式之同步移位寄存器的输入输出方式

    主要用于扩展并行输入或输出口。数据有RXD(P3.0)引脚输入或输出,同步移位脉冲由TXD(P3.1)引脚输出。发送和接受均为8位数据。低位在前,高位在后。


    //串行口工作模式0


    #include <reg52.h>
    #define uchar unsigned char 
    #define uint unsigned int
    void delayms(uint xms)
    {
    uint i,j;
    for(i=xms;i>0;i--)
    for(j=110;j>0;j--);
    }
    void main()
    {
    SCON=0;
    EA=1;
    ES=1;
    TI=0;
    while(1)
    {
    SBUF=0xaa;
    //delayms(1);
    }
    }
    void ser0() interrupt 4
    {
    TI=0;
    }

    用 示波器看到的波形 注意的是发送的是靠左的是数据的地位。01010101的序列



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  • 题: 试用D触发器必要的门电路(或最小数量的中规模集成电路芯片)设计两位串行输入并行输出双向移位寄存器. 寄存器有X、K两个输入端, K控制移位方向, X输入数据. K=0时, 寄存器数据从高位移向低位, X往寄存器高位...

     题:  试用D触发器和必要的门电路(或最小数量的中规模集成电路芯片)设计两位串行输入、并行输出双向移位寄存器. 寄存器有X、K两个输入端, K控制移位方向, X输入数据. K=0时, 寄存器数据从高位移向低位, X往寄存器高位送数据; K=1时, 寄存器数据从低位移向高位, X往寄存器低位送数据.

    解析:

            根据题目的描述, 得到对应的状态表.

    状态表
    K X Q0* Q1* 功能
    0 0 Q1 0 左移
    0 1 Q1 1 左移
    1 0 0 Q0 右移
    1 1 1 Q0 右移

            根据状态表, 得到状态激励表.

    状态激励表
    K X D0 D1 功能
    0 0 Q1 0 左移
    0 1 Q1 1 左移
    1 0 0 Q0 右移
    1 1 1 Q0 右移

             这里为了提升电路设计的效率, 用一片74153的两个输出分别实现D0和D1的逻辑表达式.

            根据上面的分析, 绘制电路的原理图.

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  • 74HC165并行数据转串行数据

    千次阅读 2012-11-21 00:53:44
    74HC165 概述 (NXP founded by Philips) ...74HC165是8位并行读取或串行输入移位寄存器,可在末级得到互斥的串行输出(Q7Q7),当并行读取(PL)输入为低时,从D0到D7口输入的并行数据将被异步地读取进寄存器内。
     
    74HC165 概述 (NXP founded by Philips)


    74HC165是一款高速CMOS器件,遵循JEDEC标准no.7A。74HC165引脚兼容低功耗肖特基TTL(LSTTL)系列。


    74HC165是8位并行读取或串行输入移位寄存器,可在末级得到互斥的串行输出(Q7和Q7),当并行读取(PL)输入为低时,从D0到D7口输入的并行数据将被异步地读取进寄存器内。


    而当PL为高时,数据将从DS输入端串行进入寄存器,在每个时钟脉冲的上升沿向右移动一位(Q0 → Q1 → Q2,等等)。利用这种特性,只要把Q7输出绑定到下一级的DS输入,即可实现并转串扩展。


    74HC165的时钟输入是一个“门控或”结构,允许其中一个输入端作为低有效时钟使能(CE)输入。CP和CE的引脚分配是独立的并且在必要时,为了布线的方便可以互换。只有在CP为高时,才允许CE由低转高。在PL上升沿来临之前,不论是CP还是CE,都应当置高,以防止数据在PL的活动状态发生位移。


    基本参数:


    电压:2.0~6.0V
    驱动电流:+/-5.2 mA
    传输延迟:16 ns@5V
    最高频率:56 MHz
    逻辑电平:CMOS
    工作温度:-40~+85 ℃
    封装:SO16, SSOP16, DIP16, TSSOP16
    74HC165 特性:


    异步8位并行读取
     同步串行输入
     兼容JEDEC标准no.7A
    ESD保护
    HBM EIA/JESD22-A114E超过2000 V
    MM EIA/JESD22-A115-A超过200 V
     Posted by Ian at 18:41  Tagged with: 器件
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  • 寄存器和ioremap的使用

    2020-12-21 17:14:33
    移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下依次逐位右移或左移,数据既可以并行输入、并行输出,也可以串行输入、串行输出,还可以并行输入、串行输出,或串行输入、并行输出,十分灵活,用途也很广。 2.寄存器的大小...
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  • 74HC595 - 串行并行

    2020-07-14 17:44:36
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  • 移位寄存器

    2020-12-09 01:57:52
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  • 运算器:算术逻辑运算单元(ALU,Arithmetic Logic Unit),负责执行所有的数学逻辑工作 控制器:控制单元(CU,Control Unit),控制计算机的所有其他部件,如输入输出设备以及存储器 寄存器
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空空如也

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寄存器并行输入和串行输入