74HC595是什么？74HC595芯片有哪些作用？

本文主要介绍74HC595是什么？74HC595芯片有哪些作用？74HC595 是一颗非常经典的 8 位串行输入、并行输出移位寄存器。你可以把它理解成一个“串转并”的工具——单片机只要用很少的引脚，就能通过它扩展出很多个输出口。

74HC595是什么？74HC595芯片有哪些作用？

它的核心作用就是 IO 口扩展。如果你的单片机只有 20 个引脚，但你想控制 16 个 LED 或者驱动好几位数码管，IO 口不够用，这时候 74HC595 就派上用场了。你只需要占用单片机的 3 个引脚，就能通过它获得 8 个稳定的输出口；而且多片 74HC595 可以串联起来，用同样的 3 个引脚控制 16 个、24 个甚至更多输出。

74HC595里面是怎么工作的？

74HC595 内部有两个 8 位的寄存器：一个是 移位寄存器，另一个是 存储寄存器。

移位寄存器：负责接收数据。单片机送来的串行数据（一个 bit 一个 bit 地进来），每来一个时钟信号，就往里移动一位，直到 8 个 bit 全部塞进去。

存储寄存器：负责输出数据。当移位寄存器里的 8 位数据都收齐了，单片机再给一个锁存信号，这 8 位数据就会瞬间被复制到存储寄存器，然后出现在 Q0-Q7 这 8 个输出引脚上。

把这两个寄存器分开设计的好处是：数据在移位寄存里“排队”的时候，输出引脚上的状态不会跟着变来变去，避免了闪烁。只有等你发完一整组数据、最后给锁存信号时，输出才会统一更新，非常干净利落。

另外它还有一个 级联输出脚（Q7'），可以把数据传递给下一片 74HC595。所以无论你想控制 8 个、16 个还是 64 个输出，都只需要占用单片机 3 个引脚。

74HC595主要能干什么？

第一，驱动数码管。这是它最常见的用途。一块数码管需要 8 个段选信号（a-g 和 DP），正好用一片 74HC595 驱动；如果你要做多位数码管，用两片——一片控制段选（显示什么数字），另一片控制位选（哪一位亮），单片机只要两根数据线加一根时钟线，就能轻松驱动 4 位、8 位数码管，非常省引脚。

第二，控制 LED 灯阵或流水灯。如果你做跑马灯、呼吸灯或者简单的点阵屏，需要很多 IO 口来控制 LED，用 74HC595 扩展一下，单片机就能腾出引脚去做其他事情。

第三，驱动继电器阵列。在工业控制或者智能家居里，经常需要同时控制多路继电器。如果用单片机直接控制，IO 口不够，而且继电器线圈的电流比较大，容易干扰单片机。用 74HC595 扩展，外加三极管或 ULN2003 驱动继电器，既扩展了控制数量，又起到了隔离保护的作用。

第四，做静态显示或者开关量输出。有时候你需要让一批输出保持一个状态不变（比如显示某个参数、锁存某个状态），74HC595 的存储寄存器正好能锁存住数据，只要你不给锁存信号，输出就一动不动，非常稳。

和74HC164 有什么区别？

你之前问过 74HC164，它也是移位寄存器，但它没有存储寄存器。74HC164 的数据是“边移边出”的——每来一个时钟，数据就移一位，输出也跟着变一位。这在驱动数码管的时候可能会看到数据“跑”过去的过程，有闪烁感。而 74HC595 多了一级锁存，可以把数据先收齐，再一次性推出去，输出更稳定、不闪烁。所以做动态扫描或者需要稳定输出的场合，595 更合适。

74HC595就是一颗“用 3 个引脚换 8 个输出”的芯片。它的核心价值在于帮单片机扩展 IO 口，用最简单的方式控制 LED、数码管、继电器这些设备。而且多片级联之后，扩展数量几乎没有上限。

小结：以上就是74HC595是什么？74HC595芯片有哪些作用？希望对各位芯片爱好者有帮助，了解更多芯片知识内容。