51单片机学习笔记7 串转并操作方法

51单片机学习笔记7 串转并操作方法

  • 一、串转并操作简介
  • 二、74HC595介绍
    • 1. **功能**:
    • 2. **引脚**:
    • 3. **工作原理**:
    • 4. 开发板原理图
      • (1)8*8 LED点阵:
      • (2)74HC595 串转并:
  • 三、代码示例
    • 1. LED 滚动显示程序
      • (1)led_matrix_utils.c
      • (2)main.c
    • 2. 显示一个点
    • 3. 显示字符程序
      • (1) led_matrix_utils.c
      • (2)main.c

在这里插入图片描述

一、串转并操作简介

由于单片机的I/O资源有限,在进行一些外围设备通讯时,如LED点阵、数码管操作,需要大量的I/O资源,为了减少单片机的资源占用,可以使用串转并的操作,通过引入专用芯片,用较少的单片机I/O引脚,控制大量的外围I/O引脚设备。

在串转并操作中,串行数据首先经过一个串行转并行转换器,该转换器将串行数据拆分为多个并行数据。
这些并行数据同时传输到并行数据接收器,每个并行数据接收器负责接收并处理其中的一部分数据。
最后,这些处理后的并行数据再通过并行数据输出端口一起输出,形成并行数据流。

二、74HC595介绍

74HC595是一种串行输入/并行输出(SIPO)移位寄存器,常用于扩展微控制器的输出端口:

1. 功能

  • 74HC595具有8位并行输出端口,可以同时控制8个输出设备,如LED、数码管等。
  • 它具有串行输入端口,可以通过串行输入将数据加载到内部寄存器中。
  • 74HC595还具有控制引脚,用于控制数据的加载和输出使能。
  • 74HC595的并行输出为三态输出:高电平、低电平

2. 引脚

在这里插入图片描述

  • DS(串行数据输入):用于接收串行输入数据。
  • SH_CP(时钟输入):用于接收时钟脉冲,控制数据的移位。
  • ST_CP(存储时钟输入):用于接收存储时钟脉冲,控制数据的加载到寄存器中。
  • OE(输出使能):用于控制输出端口的使能状态。
  • Q7’(串行输出):输出从DS端输入的数据,用于级联多个74HC595。
  • Q0-Q7(并行输出):8位并行输出端口。

其中Q7’可以级联下一个74HC595,这样通过3个单片机的IO口,可以控制更多的外设IO。

3. 工作原理

  • 74HC595的工作过程分为两个阶段:移位阶段和存储阶段。
  • 移位阶段:在时钟信号的作用下,串行输入的数据从DS端依次移位到寄存器中。
  • 存储阶段:当存储时钟信号触发时,寄存器中的数据被加载到并行输出端口,并同时输出到外部设备。

4. 开发板原理图

(1)8*8 LED点阵:

在这里插入图片描述

  • 通过P0 端口控制列是否有效,设置P0=0,可以启用全部列。
  • 通过 DPa~DPh控制每一行是否有效,行的数值通过 74HC595传过来。

(2)74HC595 串转并:

在这里插入图片描述
传送一个数据的过程:

  1. OE 置低使能芯片;
  2. SER传一个BIT数据;
  3. 给SR_CLK 一个上升沿,将SER的数据移到QA;
  4. 重复第2步,更多数据移入寄存器,先移入的数据放入A,其它B、C、D…依次向后移动;
  5. 传完8个bit数据,给 R_CLK一个上升沿,将数据推到DPn的并口输出。

三、代码示例

1. LED 滚动显示程序

本代码实验现象是: LED 点阵从最下行向上,每次滚动显示一行。
显示到第一行后,改从最右列向左,每次滚动显示一列。

(1)led_matrix_utils.c

#include "led_matrix_utils.h"
#include "common_utils.h"// 时钟输入引脚,用于控制数据的移位操作
sbit SR_CLK = P3^6;
// 数据数据推到输出寄存器的引脚
sbit R_CLK = P3^5;
// 串行数据输入
sbit SER = P3^4;u8 gc595_buf[8] = {0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80};// 低电平有效,开启列
#define LED_MATRIX_PORT P0void hc595_show_data(u8 show_data)
{u8 i = 0;for (i = 0; i < 8; i++){SER = show_data >> 7 ;show_data <<= 1;// 移位寄存器时钟上升沿,进行移位操作SR_CLK = 0;delay_10us(1);SR_CLK = 1;delay_10us(1);}// 输出寄存器时钟上升沿,将移位寄存器的数据复制到输出寄存器R_CLK = 0;delay_10us(1);R_CLK = 1;delay_10us(1);
}
void hc595_show_row(void){u8 i=0;LED_MATRIX_PORT = 0;for(i=0;i<8;i++){hc595_show_data(0x00);hc595_show_data(gc595_buf[i]);delay_ms(500);}
}
void hc595_show_column(void){u8 i=0;hc595_show_data(0xFF);for(i=0;i<8;i++){LED_MATRIX_PORT = ~gc595_buf[i];delay_ms(500);}
}

(2)main.c

#include <reg52.h>
#include "led_utils.h"
#include "common_utils.h"
#include "led_matrix_utils.h"/**
* @brief 主函数
*/
main()
{// 关闭所有ledled_all_off();while(1){hc595_show_row();hc595_show_column();}
}

2. 显示一个点

void hc595_show_point(u8 x, u8 y){// 把 LED_MATRIX_PORT 对应的x位置设置为0x = 8-x;y = 8-y;LED_MATRIX_PORT = ~(0x01 << x);hc595_show_data(gc595_buf[x]);delay_ms(1000);
}

3. 显示字符程序

(1) led_matrix_utils.c

#include "led_matrix_utils.h"
#include "common_utils.h"
#include <reg52.h>// 时钟输入引脚,用于控制数据的移位操作
sbit SR_CLK = P3^6;
// 数据数据推到输出寄存器的引脚
sbit R_CLK = P3^5;
// 串行数据输入
sbit SER = P3^4;u8 gled_column[8] = {0x7f, 0xbf, 0xdf, 0xef, 0xf7, 0xfb, 0xfd, 0xfe};// 低电平有效,开启列
#define LED_MATRIX_PORT P0void led_matrix_init(void){LED_MATRIX_PORT = 0x00;
}
void hc595_show_data(u8 show_data)
{u8 i = 0;for (i = 0; i < 8; i++){SER = show_data >> 7 ;show_data <<= 1;// 移位寄存器时钟上升沿,进行移位操作SR_CLK = 0;delay_10us(1);SR_CLK = 1;}// 输出寄存器时钟上升沿,将移位寄存器的数据复制到输出寄存器R_CLK = 0;delay_10us(1);R_CLK = 1;
}
void hc595_show_char(u8* gled_row){u8 i =0;for(i=0;i<8;i++){LED_MATRIX_PORT = gled_column[i];hc595_show_data(gled_row[i]);delay_10us(280);hc595_show_data(0x00);}
}

(2)main.c

#include <reg52.h>
#include "led_utils.h"
#include "common_utils.h"
#include "led_matrix_utils.h"
#include "types.h"
// 数据0
u8 gled_row[8] = {0x00, 0x7c, 0x82, 0x82, 0x82, 0x7c, 0x00, 0x00};
/**
* @brief 主函数
*/
main()
{// 关闭所有ledled_all_off();led_matrix_init();while(1){hc595_show_char(gled_row);}
}

本文开源地址:https://gitee.com/xundh/learn51

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/756837.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Android Kotlin版封装EventBus

文章目录 Android Kotlin版封装EventBus代码封装添加依赖库定义消息类定义常量值定义注解定义工具类 使用在Activity中在Fragment中发送事件 源码下载 Android Kotlin版封装EventBus 代码封装 添加依赖库 implementation("org.greenrobot:eventbus:3.3.1")定义消息…

AIGC从入门到精通

目录 1. 概述 2. 一键起飞 2.1 webui 2.2 基础用法​​​ 2.3 必装插件 2.4 Stable Diffusion WebUI Forge 2.5 ComfyUI 2.6 Fooocus 2.7 diffusers 3 LoRA 3.1 原理 3.2 训练流程和准备 3.3 上手训练 4. 深入原理 4.1 使用教程 4.2 原理 4.3 训练阶段 4.4 …

蓝桥杯刷题|03普及-真题

[蓝桥杯 2017 省 B] k 倍区间 题目描述 给定一个长度为 N 的数列&#xff0c;​,,⋯&#xff0c;如果其中一段连续的子序列 ​,,⋯ (i≤j) 之和是 K 的倍数&#xff0c;我们就称这个区间 [i,j] 是 K 倍区间。 你能求出数列中总共有多少个 K 倍区间吗&#xff1f; 输入格式 …

Unix运维_FreeBSD-13.1临时环境变量设置(bin和include以及lib)

Unix运维_FreeBSD-13.1临时环境变量设置(bin和include以及lib) 在 FreeBSD 系统上设置用户环境变量可以通过编辑用户的 Shell配置文件 来实现。 cshrc 与 csh_profile 的区别: cshrc: 每个脚本执行前都执行一遍这个脚本。 csh_profile: 根据不同使用者用户名, 会先去其 home…

unity专题(1)背景图片的设置

众所周知&#xff0c;游戏是需要背景图片的。 假如说&#xff0c;我们下载了一个标准的1920*1080的背景图片&#xff0c;现在我们需要把他放游戏里并填满窗口&#xff0c;怎么做呢&#xff1f; 第一步、导入图片 直接将图片拖到Project窗口下的Assets目录&#xff0c;就算成…

Spark 3.5.0 特性速览

介绍 Spark 3系列已经发布了第六版3.5.0&#xff0c;目前最新3.5.1。 使用最广泛的大数据可扩展计算引擎。数以千计的公司&#xff0c;包括 80% 的财富 500 强企业&#xff0c;都在使用 Apache Spark。来自业界和学术界的 2000 多名开源项目贡献者。 Apache Spark 3.5.0 是…

抖音视频爬虫提取工具界面|视频批量下载软件

抖音视频爬虫界面解析 一&#xff1a;概述 抖音视频爬虫是一款功能强大的工具&#xff0c;主要提供关键词批量提取视频和单独视频提取的功能&#xff0c;并支持提取后的视频下载操作。 二&#xff1a;功能解析 2.1&#xff1a;关键词批量提取视频的解析 用户可以通过输入关键…

c++分数计算器

定制魏:QTWZPW,获取更多源码等 目录 题目与要求 类声明 构造函数 核心算法实现说明 效果测试 加法测试 减法测试 乘法测试 ​编辑 除法测试 总结 完整代码 题目与要求 定义一个整数类。 定义一个分数类,由整数类派生。能对分数进行各种计算和输入/输出。 (1)定…

压敏电阻的工艺结构原理及选型参数总结

🏡《总目录》 目录 1,概述2,工作原理3,结构特点3.1,材料特性3.2,芯片结构3.3,封装结构4,工艺流程4.1,材料准备4.2,制备电极4.3,陶瓷材料涂布4.4,高温烧结5,选型参数5.1

Kotlin中单例模式和Java的对比浅析

前言 单例模式&#xff0c;一直以来是我们在日常开发中最常用的一种设计模式&#xff0c;更是面试中非常重要&#xff0c;也非常容易被问到的问题。在日常开发中&#xff0c;大家常用的语言还是Java&#xff0c;但今天我给大家带来的是在Kotlin语言中&#xff0c;单例模式是怎…

计算机服务器中了faust勒索病毒怎么办?Faust勒索病毒解密工具流程

在科技技术飞速发展的今天&#xff0c;网络计算机技术也得到了极大发展&#xff0c;为企业的生产运营提供了极大便利&#xff0c;越来越多的企业利用网络开展各项工作业务&#xff0c;许多企业离开了网络几乎很难运转&#xff0c;这也导致了企业越来越重视网络安全问题。近日&a…

第二证券策略:股指预计维持震荡格局 关注汽车、半导体等板块

第二证券指出&#xff0c;方针组合拳齐下&#xff0c;商场蓄势待起&#xff0c;短期指数或向上挑战3100点&#xff0c;低位业绩板块、叠加AI或是3月商场主要出资主线&#xff0c;尽管商场情绪高涨&#xff0c;但不主张情绪化追涨&#xff0c;究竟上方还有压制&#xff0c;放量打…

2024.3.19

1.哈希表 代码&#xff1a; #include"hash.h"//申请结点 node_p create_node(int data) {node_p new (node_p)malloc(sizeof(node));new->data data;return new; } //存入哈希表 void insert(node_p H[],int key) {//数据要存入哈希表中指定下标的位置int i …

【Mysql数据库基础03】分组函数(聚合函数)、分组查询

分组函数(聚合函数&#xff09;、分组查询 1 分组函数1.1 简单的使用1.2 是否忽略null值1.3 和关键字搭配使用1.4 count函数的详细介绍1.5 练习 2 分组查询Group by2.1 简单的分组查询2.2 练习 3 格式投票:yum: 1 分组函数 1.1 简单的使用 COUNT(expression)&#xff1a;计算符…

《C++新经典对象模型》之第6章 对象构造语义学

《C新经典对象模型》之第6章 对象构造语义 6.1 继承体系下的对象构造6.1.1 对象的构造顺序6.1.2 虚函数6.1.3 构造函数中对虚函数的调用06.01.cpp 6.2 对象复制语义学与析构函数语义学6.2.1 对象的默认复制行为6.2.2 拷贝赋值运算符与拷贝构造函数6.2.3 禁止对象的拷贝构造和赋…

一维小波包的分解与重构程序深入学习——Matlab

绘制上述图的matlab程序为&#xff1a; clear all; close all; load noisdopp; xnoisdopp; wptwpdec(x,3,db1,shannon) %返回小波包树&#xff0c;设置采用的熵为shannon plot(wpt); %% 学习目标&#xff1a;一维小波包的分解和重构深入学习 %% 获取小波树上某个节点的小…

代码随想录day21(1)二叉树:平衡二叉树(leetcode110)

题目要求&#xff1a;判断一棵树是否为平衡二叉树 思路&#xff1a;递归地比较左右子树&#xff0c;只要有一棵子树不满足条件就说明这棵树不是平衡二叉树。本题采用迭代法较为复杂。 leetcode实战&#xff1a; 代码实现&#xff1a; 递归&#xff1a; 迭代&#xff1a;

python失物招领系统-安卓-flask-django-nodejs-php

对于本失物招领 的设计来说&#xff0c; 它是应用mysql数据库、安卓等技术动态编程以及数据库进行努力学习和大量实践&#xff0c;并运用到了 建设中在整个系统的设计当中&#xff0c;具体根据网上失物招领的现状来进行开发的&#xff0c;具体根据用户需求实现网上失物招领网络…

Java 设计模式系列:行为型-状态模式

简介 状态模式&#xff08;State Pattern&#xff09;是一种行为型设计模式&#xff0c;允许一个对象在其内部状态改变时改变其行为。状态模式中类的行为是由状态决定的&#xff0c;在不同的状态下有不同的行为。 状态模式主要解决的是当控制一个对象状态的条件表达式过于复杂…

ES进程除了kill之外,有什么优雅关闭的方式吗?

问题 Linux环境中&#xff0c;Elasticsearch 8的进程除了kill之外&#xff0c;有什么优雅关闭的方式吗&#xff1f; 具体方式 在Linux环境中&#xff0c;Elasticsearch&#xff08;ES&#xff09;进程可以通过多种方式实现优雅关闭&#xff0c;这种方式允许它完成必要的清理…