本项目详细介绍如何利用FPGA实现数码管显示,并结合74HC595芯片进行扩展驱动,附有详细代码说明和仿真结果。
74HC595 是一种常用的移位寄存器芯片,在数字电路设计中有广泛应用。
一、概述
74HC595 是一款具有8位串行输入并行输出功能的移位寄存器,内含存储寄存器以确保在数据传输过程中输出稳定。这款芯片采用CMOS技术制造,具备低功耗、高速度和高抗干扰性能等优点。
二、引脚说明
- Q0-Q7:8个并行输出端口。
- DS:串行输入接口。
- SHCP:移位时钟信号输入端。
- STCP:存储寄存器的锁存控制时钟输入端。
- OE:输出使能,低电平有效模式下开启数据传输功能。
- MR:复位引脚,当此引脚处于低电平时芯片会被清零。
三、工作原理
1. 数据加载阶段,在每个移位脉冲(SHCP)的上升沿期间,串行输入信号DS中的每一位都将被依次送入内部寄存器中;
2. 移动过程完成后,在下一个存储时钟STCP的正向边缘触发下,整个缓存区内的数据会被同步转移到输出锁存单元,并且在Q0至Q7端口上显现出来;
3. 输出状态可通过OE引脚进行控制:当此信号为低电平时表明允许外部设备读取寄存器内容;而一旦设定为高电平,则意味着所有并行出口将进入三态模式以避免短路风险。
四、驱动方法
74HC595 可由各种类型的微控制器来操控。