Hallo erstmal! Ich möchte mich mit dem 74HC595 beschäftigen. Leider hab ich noch nie zuvor was mit schieberegistern gemacht. Nun zu miener frage, das latch ist ja so etwas wie ein datenvorbereiter - wie steuer ich das ein? ist das einlesen wie beim normalen schieberegister oder anders? gruss Andreas
>datenvorbereiter
was soll das sein?
Sobald man eine positive Flanke auf ST_CP sorgt dafür, dass die Daten
an die Ausgänge "durchgereicht" werden.
Sonst funktioniert das Ding wie ein "normales" Schieberegister.
Hallo mit jedem Clock wird das serielle Eingangssignal intern ein Register weitergeschoben. Nach 8 Takten ist ein Byte im Register. Durch den Übernahmetakt werden die Daten in das Ausgangsregister übernommen und stehen an den Ausgängen zur Verfügung.
ah okay. also schreibe ich in das register rein, setze den clock, dann geht das in den latch. ich schreib weiter ins register, setze wieder n clock, dann wird das vom latch ausgegeben und die daten wieder ins latch. Richtig so?
ja, wobei man natürlich zwei Clocks braucht: die eine um die Bits ins Register zu schieben und die andere um die Daten dann auszugeben. Für solche Sachen ist die (Hard-)SPI wunderbar zu gebrauchen...
Man werfe einen Blick in das hiesige Wiki: http://www.mikrocontroller.net/articles/Porterweiterung_mit_SPI Gruß, Matthias
SH_CP (Pin 11): Shift Clock (Schiebetakt) ST_CP (Pin 12): Store Clock (Speichertakt) Beide reagieren auf positive Flanke. Der Output Enable (/OE, Pin 13) muss auf GND liegen, damit die Werte im Latch an die Ausgänge ausgegeben werden. Master Reset (Pin 10) muss HIGH-Pegel haben.
okay, damit ich das nun richtig versteh (kleine zeichnung ;-) )
ds -----|---------| Also zum daten einzuspeisen schieb ich diese
SH_CP---| state | durch 'ds' ins schiebe r4egister. in diesem
MR------| register| Moment muss MR high sein. nachdem ich meine
|---------| Daten ins Regiter geschrieben hab, geb ich SH_CP
|||||||| einen highimpuls und nun ist alles im storage-
|---------| register. ich screibe weiter ins state register
| storage | und geb nun SH_CP und ST_CP einen highimpuls.
ST_CP---| register| state register wird zu storage register.
|---------|
|||||||| wenn ich nun oe auf low setzte, gibt es den wert
|---------| vom storage register aus, oder? muss der OE bis
| | auf den moment der ausgabe immer auf high sein?
OE------| |
|---------|
||||||||
(Ausgänge)
/OE muss für die Ausgabe immer low sein (zeigt auch der "/" davor/darüber an [lowactive]). Um die Daten überhaupt erst ins Register zu bekommen, musst du für jedes Bit eine Taktflanke an SH_CP legen (8Bit ==> 8 Takte) Wenn dann alle 8 Bits übertragen wurden, gibts du noch eine Taktflanke auf ST_CP und die Daten werden auch ausgegeben. Um die Daten im Register zu löschen, zieht man /MR auf low.
Der /MR ist leider vollkommen sinnlos, das er nicht auf das Ausgaberegister wirkt. Das Ausgaberegister hat nach dem Einschalten irgendeinen zufälligen Wert. Daher mache ich es so, daß der MC den /OE auf high hält, bis ein gültiges Datenbyte reingeschoben und übernommen wurde. Dadurch kann es nicht passieren, daß Verbraucher am Ausgang versehentlich an gehen und Schaden anrichten. Peter
/MR low und eine positive Flanke an ST_CP, und die Ausgänge sind aus. Ein RC-Glied an /OE könnte helfen, wenn man sich den Pin sparen will. (Prinzipielle könnte man das doch auch mit 3 RC-Gliedern machen, die unterschiedliche tau haben...)
also so?
Daten: --1---2---3---4---5---6---7---8---1---2---3---4---5---6---7
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
SH_CP: _|1|_|2|_|3|_|4|_|5|_|6|_|7|_|8|_|1|_|2|_|3|_|4|_|5|_|6|_|7|_
_
ST_CP:______________________________| |_____________________________
_______________________________ __________________________
/MR : |_|
Den master Reset sollte ich doch 1/2 takt später erst auslösen oder?
Den reset kannst du dir im prinzip sparen, wenn dein programm ordentlich rausschiebt. du überschreibst ja alle ports gleichzeitig. warum also löschen?
Im angehängten Datenblatt von Philips auf Seite 3 ist die Tabelle, die keine Fragen offen lässt. Wenn Du das Storage Register zurücksetzen willst, musst Du zuerst den /MR auf LOW (Masse) ziehen und DANN eine positive Flanke an ST_CP erzeugen. Der /MR löscht nämlich das Schieberegister und die positive Flanke auf ST_CP lädt das leere Schieberegister ins Storage Register...
@Rahul, "(Prinzipielle könnte man das doch auch mit 3 RC-Gliedern machen, die unterschiedliche tau haben...)" RC-Glieder haben den Nachteil der Unzuverlässigkeit, da sie genügend lange Entladepausen benötigen, also wäre es sicherer einen ATTiny13 dafür abzustellen. Man kann den Aufwand natürlich beliebig hoch treiben Nur einen Ausgangspin mit Pullup am /OE finde ich am zuverlässigsten und ökonomischten. Peter
Die Daten sollten vor der positiven Flanke anliegen. Ansonsten sieht es sinnvoll aus. @Johnny: Das Datenblatt wollte ich auch irgendwann anhängen... Das Storage-Register muß man ja nur einmal ganz zu Beginn des Programms löschen. Alle weiteren resets vereinfachen den Ablauf...
@Peter: Das war auch eine eher weniger ernst gemeinte Aussage. Dass man damit Leuten "Flausen ist den Kopf setzen" kann, habe ich in Kauf genommen...
@johnny.m wenn ich aber gleich das speicherregister mit den neuen daten überschreibe brauch ich doch das garnicht zu löschen, odeR? ich gab ja erst dann den neuen wert aus, wenn ich auch die daten dafür im state-register komplett geladen hab. hab ich bis jetzt n denk fehler gemacht oder stmmt das was ich sag?
@Andreas "mein standpunkt" Was meinst Du damit ??? Wie soll in den tausenden Zeilen sich jemand zurechtfinden ? Poste bitte nur das, was "Dein Standpunkt" bezüglich 595 ist. Peter
Wenn du immer alle deine Schieberegister füllst, brauchst du kein reset. Wenn du immer nur ein paar füllst, dann schon. Das Programm tu ich mir auch nicht an.
ich hab in meiem programm die Variable "test" sie zeigt wieviel LEDs leuchten sollen. PortA gibt diese anzahl in binärwerten raus. Ich benötige dafür 5 bit. Wie bekomme ich nun diesen wert richtig in mein schieberegister. Wie es aussieht benötige ich hier 3 register.
so nun mal elles unnötige weggelassen! das programm ist übersichtlich und die kommentare helfen
Das mit dem Einschaltverhalten spielt für Hobbyanwendungen oft keine Rolle. Aber wenn ein Kranführer den Hauptschalter umdreht und der Auslösemagnet kriegt für 10ms Strom, dann fällt Dir das Betonelement auf den Kopf und Du bist Matsch. Die CPU macht derweil gemütich ihren Reset, und schaltet irgendwann den Magneten wieder ab. Bloß davon wird aus dem Matsch nicht wieder ein Mensch. Peter
Indem du genau das was du bisher rausgefunden hast anwendest. Dein Schieberegister ist wie breit? Sagen wir mal 16 Bits. Wenn du 4 Leds einschalten willst, musst du daher 12 Leds ausschalten, damit du in Summe immer 16 Leds bedienst. Also muessen zunaechst mal 12 0-en rausgeschoben werden 0 an die Datenleitung zum Schieberegister 12 mal ein Taktsignal an SH_CP dann eine 1 an die Datenleitung zum Schieberegister 4 mal ein Taktsignal an SH_CP jetzt sind alle 16 Bits im State-Register richtig gesetzt und daher kann das State-Register in das Storage-Register übernommen werden. Ein Taktsignal an ST_CP macht genau das. Zu guter letzt: da das Storage-Register gültige Werte enthält, können die auch ausgegeben werden. Das OE-Signal auf low ziehen macht genau das: Es gibt die Ausgänge des Chips frei. Zum Testen kannst du auch OE einfach ständig auf low liegen lassen. Ich empfehle dir auch: Mach ein eigenes Testprogram dafür und vergiss zunächst mal das Pgm an dem du arbeitest. Mit dem Testprogramm klärst du nur ab, wie so ein Schieberegister arbeitet und kannst damit rumspielen. Das ganze ist einfacher als du denkst, wenn du das Testprogram so gestaltest, dass die Aktionen nicht allzu schnell ablaufen und du mit einem Multi- meter die einzelnen Pegel messen kannst, dann hast du das in weniger als 10 Minuten am laufen.
@kbucheg: Das ist mal etwas was verständlich ist und weiterhilft! oaky ich versuch mich mal an soe ienem programm ;) Andreas
also ich hab mal ein programm geschrieben - testen kann ichs leider nicht, da wir den baustein nicht in der firma haben, doch morgen oder übermorgen ist er da (hoffe ich) Andreas
switch - case dürften deine Lieblinge sein :-)
Im Ernst: Ich kann BASCOM nicht, aber das ding kann auch
Schleifen
Reset Porta.0 '0
Set Porta.5
Reset Porta.5
Reset Porta.0 '0
Set Porta.5
Reset Porta.5
Reset Porta.0 '0
Set Porta.5
Reset Porta.5
Reset Porta.0 '0
Set Porta.5
Reset Porta.5
Reset Porta.0 '0
Set Porta.5
Reset Porta.5
Reset Porta.0 '0
Set Porta.5
Reset Porta.5
Reset Porta.0 '0
Set Porta.5
Reset Porta.5
Set Porta.0
das ist mächtig kompliziert für:
for i = 1 to 7
Reset PortA.0
Set PortA.5
Reset PortA.5
next
for i = 1 to 1
Set PortA.0
Set PortA.5
ResetPortA.5
next
(Beachte auch: erst das Datenbit setzen, dann mit
dem Clock Signal wackeln. Wo bitte wackelt dein Code
mit dem Clock Signal nachdem er PortA.0 auf 1
gesetzt hat?)
der Grund warum ich den Fall 1 setzen ebenfalls in
eine Schleife gepackt habe, ist, dass du dann hoffentlich
fuer die anderen Faelle verallgemeinerst. Wenn du 3 leds
einschalten musst, wie muss dann die erste Schleife laufen?
wie muss die 2-te Schleife laufen?
Hmm. Du hast 8 Bits insgesammt, 3 davon sollen leuchten,
also sollen 8 - 3 -> 5 leds nicht leuchten
Also ist die Verallgemeinerung
Sub Led_anzeigen
for i = 1 to 8 - Led
Reset PortA.0
Set PortA.5
Reset PortA.5
next
for i = 1 to Led
Set PortA.0
Set PortA.5
ResetPortA.5
next
end Sub
Wow. Nicht schlecht. Deine 187 Zeilen kompremiert auf 10.
Du solltest dir auch gleich Literatur zum Thema Bascom beschaffen.
Übrigens gibt es da noch eine naheliegende Vereinfachung, die
Laufzeit einspart. Aber die sollst du selbst suchen. Hinweis:
Ist es wirklich notwendig innerhalb der Schleife PortA.0 immer
wieder neu zu besetzen?
also über deine genialität muss ich erst mal staunen - ich denk
irgendwie noch zu linear, nehm ich an.
Wenn ich das programm so schreb:
Do
Incr Led
If Led = 9 then
Led = 0
Porta.0 = 255
end if
Call Led_anzeige
Set PortA.6
Reset PortA.6
Set PortA.4
Reset PortA.4
Sub Led_anzeige
For I = 1 to 8 - Led
Reset PortA.0
Set PortA.5
Reset PortA.5
Next
End Sub
...dann setz ich ja bei jedem durchlauf, wo ich ide Variable Led zurück
setzt auch PortA wieder auf high.
oder dachtest du dir das anders?
Oh man, ich glaub so n Bscom buch wär mal garnicht so schelcht
Grüsse Andy
> ...dann setz ich ja bei jedem durchlauf, wo ich ide Variable Led > zurück setzt auch PortA wieder auf high. Schon. Aber wozu? Du musst anfangen, die Dinge zu trennen. Die Sub Led_anzeigen hat das Recht sich an den Pins für das Schieberegister zu vergreifen. Ausser der Sub Led_anzeigen haben gefälligst alle anderen Programmteile die Finger davon zu lassen (von der Initialisierung die den Port in einen definierten Zustand bringt mal abgesehen). Das ist eines der wichtigsten Konzepte in der ganzen Programmierung: Funktionalität dorthin bringen wo sie hingehört und alle anderen Programmteile lassen die Finger davon. In Deinem Fall: Kein anderer Programmteil als Led_anzeigen hat das Recht an den Port Pins A0 und A5 (und irgendeiner wird noch für die Übernahme im SR verantwortlich sein) rumzupfuschen. Zuwiderhandlung wird mit Strafe bedroht. Also hat der Teil da oben, gar nicht das Recht den kompletten Port A auf 255 zu setzen. Er hat es einfach nicht. Der Basic Compiler kann das nicht durchsetzen, dazu fehlt es BASCOM an Sprachmitteln. In anderen Programmiersprachen könnte man das. Da das in BASCOM nicht durchsetzbar ist, musst du als Programmierer dich an diese Konvention halten.
Ja, wenn ich drüber nach denke (und das hab ich gestern nochmal nach der arbeit) war das n fataler fehler! Ich hab gestern noch ein programm entworfen (mit LCD unterstützung zur kontrolle) Ich weiss aber nicht wie es kürzer geht... naja ich hängs mal an und es funktioniert sogar! Andreas
"und es funktioniert sogar!" Das würde mich stark wundern. Du benutzt verschiedene Dateneingänge, was unnötig ist. Einfach die 74HC595 hintereinander schalten. Aber Du benutzt den selben Takt, d.h. sobald Du in eins was reinschiebst, schiebst Du aus den anderen wieder alles raus. Mache es doch so, wie ich vorgeschlagen hatte, einfach 32-mal schieben mit Abwärtszaähler und dann den Datenpin auf 1 setzen, wenn der Zähler mit der gewünschten Anzahl Einsen übereinstimmt. Und das Latchen nicht vergessen (fehlt bei Dir). Kann man in Basic nicht auch Namen für Pins vergeben ? Woher soll man immer wissen, was Pina.4 usw. ist. Peter
@Andreas Sag mal: Wie alt bist du eigentlich? Was soll der Riesen-case da wieder im Pgm? Du wirst doch wohl noch einen mathematischen Zusammenhang in Form einer Formel in der Tabelle Drehzahl | Aa Ab ----------+------------- 0 | 0 8 1 | 1 7 2 | 2 6 3 | 3 5 4 | 4 4 5 | 5 3 6 | 6 2 7 | 7 1 8 | 8 0 finden. Also 'Drehzahl' vorgegeben, wie gross ist Aa? Wie gross ist Ab? Jeder Volksschüler findet den in unter 2 Minuten Ansonsten gilt natürlich alles das was peter schon angemerkt hat: Warum schaltest du die Schieberegister nicht einfach hintereinander, so wie das vom Chip- Hersteller vorgesehen ist und kriegst damit ein 32 Bit breites Schieberegister. Das ist ja gerade einer der Clou's von Schieberegistern, dass man sie auch im Nachhinein noch kaskadieren kann und somit breiter machen kann, ohne dass man am µC mehr Portpins benötigt.
wie mach ich das dann mir dem latch? ich möchte die schieberegister so lassen, denn so ist es für mich übersichtlich und das mit dem kaskadieren hab ich nicht verstanden! das fazit von dir ist also das latch nicht verwendet und nicht kaskadiert. ich wüsste nicht, dass man pins zu vatiablen umbnennen kann. und oben ist auch angegeben welcher pin für was steht ;-) hab zwar nicht an alles gedacht doch an einiges. Andreas
ich weiss schon wie das funktioniert, deswegen hab ich das auch so geschrieben! doch ich bin noch nicht so geübt in sachen schleifen und so was! wenn ich mal was programmieren muss, was jetzt in meine 3jahren der ausbildung leider nicht so oft der fall war, musste ich mir selbst beibringen wie was funktioniert. dass ich da eben nicht so tricks kann ist ja wohl klar!
das kaskadieren ist ja nur dass ich pin 9 auf pin 14 am andern ic zusammenschliess. wenns nur das ist...
http://www.mikrocontroller.net/articles/Porterweiterung_mit_SPI Dort findest du den Schaltplan, wie 595'er kaskadiert werden. Mit jedem Baustein wird das SR um 8 bit breiter. Trotzdem wird es immer noch mit nur 3 Pins vom µC angesteuert.
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