Управление сдвиговым регистром на мк Atmega8 для C

alexval2007

Дата: Суббота, 06.11.2010, 21:00 | Сообщение # 1

Электро воспламенитель

Группа: Администраторы

Сообщений: 659

Награды: 7

Репутация: 7

Статус: Offline

Управление сдвиговым регистром на мк Atmega8 для C

Иногда необходимо управлять большим количеством выходов. Примером могут служить проекты разных светодиодных табло бегущих огней и тп. Покупать микроконтроллер с большим количеством выводов для такой задачи – нерационально и дорого. Но выход есть либо использовать матрицы либо использовать сдвиговые регистры. В этой статье мы рассмотрим сдвиговые регистры на примере 74HC595.
Взглянем на его внутреннюю структуру:

Видно, что он состоит из 8 триггеров, которые передают данные вперед друг другу с помощью импульса на SHIFT CLOCK. Импульс на выводе LATCH CLOCK выводит записанные данные на выхода, вывод RESET – сбрасывает выхода в нулевое состояние, а вывод OE разрешает вывод данных, если на нем высокий уровень, то на выходах будет Hi-Z состояние, если низкий – то что записано в регистр.

Посмотрим внимательно на HC595:

Выводы VCC и GND – питание, Qa-Qh – выхода (SQh применяется для каскадирования), A – вход данных, SHIFT CLOCK – запись бита на входе, LATCH CLOCK – запись в регистр введенной информации, OUTPUT ENABLE – вывод для разрешения выхода, (если на нем логическая единица, то на выходе будет Hi-Z состояние, если 0 – то то, что записалось), RESET – обнуляет регистр. Теперь словесно опишу работу с данной микросхемой. Выставляем данные на вывод A, далее фронтом импульса на SHIFT CLOCK записываем все 8 бит. Далее даем импульс на вывод LATCH CLOCK чтобы записать введенную информацию. Если вывод OUTPUT ENABLE сидит на земле, то на выходах Qa-Qh можно наблюдать введенные данные. Если вам мало 8 выводов, то сдвиговые регистры можно каскадировать с помощью вывода SQh и получить практически любое конечное количество портов ограниченное только временной задержкой на запись данных в каскад регистров:

Схема включения 4 сдвиговых регистров каскадом на 32 выхода

С увеличением количества сдвиговых регистров увеличиться время, необходимое, чтобы загнать в них цепочку данных. Итак, с помощью 74HC595 и 4-х выводов микроконтроллера можно управлять конечным количеством светодиодов.
Вот сам код программы:

Код для 2х регистров 16бит 16каналов.

Code

#include <avr/io.h>
    #define DATA 0  // Подключаем к порту PD0 ножку данных сдвигового регистра
    #define CLK 1    // Подключаем к порту PD1 ножку тактовых импульсов сдвигового регистра
    #define Latch 2  // Подключаем к порту PD2 ножку защёлки сдвигового регистра

    void pause (unsigned int a){
    unsigned int i;
      for (i=a;i>0;i--)
      ; // Пустой цикл

      }

    void send_data (unsigned int data){
    unsigned char i;

      for (i=0;i<16;i++){
         if ((data&0x8000)==0x00) PORTD&=~_BV(DATA); // Выставляем данные на PD0
         else PORTD|=_BV(DATA);
         asm("nop");
         PORTD|=_BV(CLK); // Импульс на CLK
         asm("nop");
         PORTD&=~_BV(CLK);
         asm("nop");
         data=(data<<1);
       }

    PORTD|=_BV(Latch); // Импульс на Latch clock
    asm("nop");
    PORTD&=~_BV(Latch);
    }

    int main(void){
    unsigned int data=0;
    PORTD=0x00; // Первоначально выключаем выхода
    DDRD=0x07;  // PD0-PD2 как выхода
// data=65530;
      data=0x0fff;
       while (1){
       //send_data(data);   // Отправить данные
        send_data (0xffff);  // Отправить данные
      pause(50);
       }
     return 1;
    }

Код для 4х регистров 32бита 32канала.

Code

#include <avr/io.h>
    #define DATA 0  // Подключаем к порту PD0 ножку данных сдвигового регистра
    #define CLK 1    // Подключаем к порту PD1 ножку тактовых импульсов сдвигового регистра
    #define Latch 2  // Подключаем к порту PD2 ножку защёлки сдвигового регистра

    void pause (unsigned int a){
    unsigned int i;
      for (i=a;i>0;i--)
      ; // Пустой цикл

      }

    void send_data (long int data){
    unsigned char i;
         for (i=0;i<32;i++){
         if ((data&0x80000000)==0x00) PORTD&=~_BV(DATA); //Выставляем данные на PD0
            else PORTD|=_BV(DATA);
            asm("nop");
            PORTD|=_BV(CLK); //Импульс на CLK
            asm("nop");
            PORTD&=~_BV(CLK);
            asm("nop");
            data=(data<<1);
         }

         PORTD|=_BV(Latch); // Импульс на Latch
         asm("nop");
         PORTD&=~_BV(Latch);
        }

    // Использовать вот так: send_data (0x12345678);

int main(void){
    unsigned int data=0;
    PORTD=0x00; // Первоначально выключаем выхода
    DDRD=0x07;  // PD0-PD2 как выхода
// data=65530;
      data=0x0fff;
       while (1){
         //send_data(data);    // Отправить данные
        send_data (0xffffffff); // Отправить данные
      pause(50);
       }
     return 1;
    }