51单片机：IO扩展 74HC595

• 前言
• 一、74HC595及点阵原理
• 二、点阵代码
• • 1.时延文件
  • 2.74HC595控制代码
  • 3. 主函数
  • 代码解释
• 三、如何获取点阵的行显示数据？
• 总结

由于C51芯片IO口有限，当需要控制更多外围设备时，需要对IO口进行扩展。通过74HC595芯片可以通过使用3个IO口，扩展出8个IO口（串转并）。

通过74HC595控制8*8的LED点阵实验，学习IO扩展。

1. 10引脚在51单片机中始终接高电平，即在51单片机中无法对74HC595复位 ，在实际编写程序中不用管该引脚。
2. 13引脚OE给低电平才能有输出，即原理图最左边将OE与GND连接。在51单片机实物中，将最右边数码管旁边的标号为J24的短接片插到左边。此时74HC595才能产生有效输出。
3. 在14引脚输入数据时，不能直接将十六进制数据赋值给P34。需要将数据一位一位的输入。以0x80为例，转换为二进制为1000 0000。需要从高位至低位依次获取每一位数据，将每一位数据赋值给P34。
4. 在P34获取到一位数据后，给11引脚一个从低电平到高电平的上升沿，将数据写入移位寄存器。
5. 当将所有数据写入移位寄存器后，给12引脚一个从低电平到高电平的上升沿，将数据写入存储寄存器。此时在1-7，15引脚并行输出中才能获得数据。

6. 并行输出中15引脚为最低位，7引脚为最高位

delay.h

#ifndef _DELAY_H__
#define _DELAY_H__
typedef unsigned int uint;
typedef unsigned char uchar;


void delay_10us(uint _10us){
	while(_10us--){}
}


void delay_1ms(uint _1ms){
	 _1ms*=110;
	 while(_1ms--){
	 }
}

#endif

Hc595_utils.h

#ifndef _HC595_UTILS_H
#define _HC595_UTILS_H
#include "reg52.h"
#include "delay.h"

sbit SHCP = P3^6; //移位寄存器时钟
sbit STCP = P3^5; //存储寄存器时钟
sbit SER = P3^4; //串行数据输入


void Write_2_Hc595(uchar dat){
	uint i;
	for(i=0;i<8;++i){
		
		SER = dat>>7;
		
		dat<<=1;
		
		SHCP=0;
		delay_10us(1);//时延10us
		SHCP=1;//电压上升沿，写入移位寄存器		
	}
	
	STCP=0;
	delay_10us(1);
	STCP=1;//STCP上升沿，写入存储寄存器
}


void show_pic(uchar *pic){//传入一张图像的数组
	uint j=100;
	while(j--){//循环若干次，留足视觉暂存
		uint i;
		for(i=0 ; i<8;++i){//一张图有8个数据，
			P0=~(0x80>>i);
			
			Write_2_Hc595(pic[i]);			
			
			delay_10us(1);
			Write_2_Hc595(0x00);				
		}
	}
}
#endif

#include "Hc595_utils.h"

void main(){
	uchar pic[10][8]={{0x00,0x00,0x7E,0x10,0x10,0x1E,0x00,0x00},//h
					{0x00,0x00,0x7C,0x54,0x54,0x74,0x00,0x00},//e
					{0x00,0x00,0x79,0x09,0x09,0x7F,0x00,0x00},//y
					
					{0x00,0x00,0x7E,0x50,0x50,0x50,0x00,0x00},//f
					{0x00,0x3C,0x02,0x02,0x02,0x3C,0x00,0x00},//u
					{0x00,0x3C,0x42,0x42,0x42,0x42,0x00,0x00},//c
					{0x00,0x00,0x7E,0x18,0x24,0x42,0x00,0x00}, //k
					
					{0x00,0x00,0x79,0x09,0x09,0x7F,0x00,0x00},//y
					{0x00,0x3C,0x42,0x42,0x42,0x42,0x3C,0x00},//o
					{0x00,0x3C,0x02,0x02,0x02,0x3C,0x00,0x00}//u
					};
	
	while(1){
		uint i;
		for(i=0 ; i<10;++i){
			delay_1ms(100);
		  	show_pic(&(pic[i]));
		  	delay_1ms(100);
		}
		
	}
}

1. 数据类型须为unsigned char类型？
   因为如果为unsigned int类型无法正常显示。
2. P0=~(0x80>>i)？
   74HC595控制8*8LED点阵的行，P0控制点阵的列。以pic[10][8]中的任意一行为例，一行中的数据有8个元素，第一个元素表示选中第一列进行显示，第一列的如何显示由第一个元素的值即595的输出控制。以此类推。
   以i=1为控制第二列显示，0x80转换为二进制为1000 0000 ， 0x80>>1表示右移1位，即为0100 0000。取反码为1011 1111。赋值给P0即表示第二列为低电平，由LED管的方向可知，为低电平时有效，即控制第二列进行显示。至于如何显示，则由Write_2_Hc595(pic[i]);中的pic[i]控制。

如何控制点阵不重要，如何学会看芯片文档，如何进行IO扩展很重要