第1步：硬件

我的目標(biāo)只是演示不同的方法我僅將74HC595的8個(gè)輸出中的4個(gè)連接到LED。調(diào)試我的代碼就足夠了：)如果您想使項(xiàng)目看起來更好，則可以將所有Qx輸出連接到LED：）

您可以在圖像上看到連接。

似乎不同的數(shù)據(jù)表都有74HC595的不同引腳名稱，所以我在我使用的數(shù)據(jù)表中附加了引腳分配。

74HC595恒定連接：

GND（引腳8）

Vcc（引腳16）至5V

OE（引腳13）接地

SRCLR（MR）（引腳10）至5V

我使用了1k電阻和3mm LED。

步驟2：簡(jiǎn)單方法

對(duì)于所有方法，您都會(huì)看到連接到電路的示波器的屏幕截圖作為性能證明。黃色走線是串行時(shí)鐘（SRCLK），藍(lán)色走線是鎖存信號(hào)（RCLK）。同樣，對(duì)于所有方法，我將展示函數(shù)shiftByte（）的實(shí)現(xiàn)，該函數(shù)采用單個(gè)字節(jié)并將其逐位（串行）寫入74HC595

最簡(jiǎn)單的將數(shù)據(jù)寫入移位寄存器的方法如本教程中所述?；旧希褂脙?nèi)置的shiftOut（）函數(shù)來實(shí)現(xiàn)串行接口。這樣，寫入8位數(shù)據(jù)需要90微秒。不幸的是，包括代碼不是簡(jiǎn)單的方法，因此您將在附加的zip文件中找到草圖，并在shiftOut（）函數(shù)的屏幕截圖中找到。這種方法可以，但是相對(duì)較慢。

步驟3：使用端口命令的方法

更好方式不是切換每個(gè)位，而是使用命令將數(shù)據(jù)寫入整個(gè)端口。像這樣：

PORTC＆= B11111101;//數(shù)據(jù)時(shí)鐘低

PORTC =（PORTC＆B11111010）|（x＆B00000001）;//將時(shí)鐘設(shè)置為低并輸出位0

PORTC | = B00000100;//串行時(shí)鐘高

您可以在此處找到有關(guān)端口操作命令的更多信息

使用此方法附帶的示例草圖。

以這種方式寫入8位僅需4.5微秒。它比簡(jiǎn)單方法快20倍。

此方法的缺點(diǎn)：

代碼不清楚。

所有使用的Arduino引腳應(yīng)位于同一端口上。

應(yīng)將74HC595的串行數(shù)據(jù)引腳連接到使用的Arduino端口的最低有效位

步驟4：使用嵌入式匯編代碼

使用內(nèi)聯(lián)匯編代碼可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的優(yōu)化。在所附的草圖中，我能夠在2.8微秒內(nèi)寫入8位。它比簡(jiǎn)單方法快32倍。

您可以在此處找到有關(guān)如何在C代碼中使用內(nèi)聯(lián)匯編代碼的好指南。

AVR指令集手冊(cè)

此方法的缺點(diǎn)類似于上一個(gè)方法的缺點(diǎn)。

步驟5：使用硬件SPI接口

但是在這種情況下，最好的方法是使用硬件SPI接口。您可以在此處閱讀如何使用它。基本上，它專用于芯片內(nèi)部的串行通信硬件，可用于高速傳輸串行數(shù)據(jù)。寫出所有8位只需要不到1微秒的時(shí)間。附有示例的草圖。

對(duì)于此示例，74HC595與Arduino的連接應(yīng)不同于所有其他示例中的連接。

由于此方法使用了Arduino內(nèi)部的特定硬件，因此應(yīng)連接74HC595

Arduino引腳13（SCK）到74HC595的引腳11（SRCLK）（串行移位時(shí)鐘）

Arduino引腳A1到74HC595的引腳12（RCLK） （輸出鎖存時(shí)鐘）通常這可以是任何引腳。

Arduino的11HC引腳（MOSI）到74HC595的14引腳（SER）（串行數(shù)據(jù)輸入）

所以這就是最快的方法，也是相對(duì)簡(jiǎn)單的方法。

僅此而已。我希望您覺得此說明有用。任何評(píng)論將不勝感激。