在嵌入式系统中经常会遇到IO口不够的情况，在速度要求不高的场合，用串行扩展是一种不错的方式。这里通过一实例介绍一种74HC595扩展输出的方法，图中3个74HC595级连扩展了24路输出，而仅仅占用MCU的3个IO口。如下图：

接法：

• 用MCU的SPI口主模式或IO口模拟SPI。
• 前一个74HC595的串行输出脚Qo（第9脚）接后一个74HC595的串行输入脚SER（第14脚）。
• 所有SRCLK脚并联，接SPI的SCK脚。
• 所有RCLK脚并联，接SPI的CS脚。

下面给出软件模拟SPI的实例

void Hc595SendData(byte dat1,byte dat2,byte dat3)
{
    byte i;
    SPI_CS=0;
    for(i=0;i<8;i++)//输出离MCU最远的74HC595数据（本例中是U3）
    {
        SPI_CLK=0;
        SPI_DATA=  (dat1&0x80)?1:0;
        dat<<=1;
        SPI_CLK=1;
    }

    for(i=0;i<8;i++)//输出中间的74HC595数据（本例中是U2）
    {
        SPI_CLK=0;
        SPI_DATA=  (dat2&0x80)?1:0;
        dat<<=1;
        SPI_CLK=1;
    }
    for(i=0;i<8;i++)//输出离MCU最近的74HC595数据（本例中是U1）
    {
        SPI_CLK=0;
        SPI_DATA=  (dat3&0x80)?1:0;
        dat<<=1;
        SPI_CLK=1;
    }
    SPI_CS=1;
}

下面是74HC595的一点介绍：

74HC595是具有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。移位寄存器和存储器是分别的时钟。数据在SCK的上升沿输入，在RCK的上升沿进入的存 储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。移位寄存器有一个串行移位输入（SI），和一个串行输出（Q7’）,和一 个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能 OE时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。

QB--|1  16|--Vcc

QC--|2  15|--QA

QD--|3  14|--SI

QE--|4  13|--/G

QF--|5  12|--RCK

QG--|6  11|--SCK

QH--|7  10|--/SCLR

GND- |8  9|--QH'

74595的数据端：

QA--QH: 八位并行输出端，可以直接控制数码管的8个段。

QH': 级联输出端。我将它接下一个595的SI端。

SI: 串行数据输入端。

74595的控制端说明：

/SCLR(10脚): 低点平时将移位寄存器的数据清零。通常我将它接Vcc。

SCK(11脚)：上升沿时数据寄存器的数据移位。 QA-->QB-->QC-->...-->QH；下降沿移位寄存器数据不变。（脉冲宽度：5V时，大于几十纳秒就行了。我通常 都选微秒级）

RCK(12脚)：上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器，下降沿时存储寄存器数据不变。通常我将RCK置为低电 平，当移位结束后，在RCK端产生一个正脉冲（5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级），更新显示数据。

/G(13脚): 高电平时禁止输出（高阻态）。如果单片机的引脚不紧张，用一个引脚控制它，可以方便地产生闪烁和熄灭效果。比通过数据端移位控制要省时省力。

74595的主要优点是具有数据存储寄存器，在移位的过程中，输出端的数据可以保持不变。这在串行速度慢的场合很有用 处，数码管没有闪烁感。