在嵌入式设计中，您可能会在微控制器中没有足够的I / O引脚。这可能是由于任何原因造成的，可能是您的应用程序需要多个LED或您想使用多个7段显示器，但是您的微控制器中不需要I / O引脚。这是一个完美的组件，移位寄存器。移位寄存器接受串行数据并提供并行输出。仅需3个引脚即可与您的微控制器连接，您将从中获得8个以上的输出引脚。最受欢迎的移位寄存器之一是74HC595。它具有8位存储寄存器和8位移位寄存器。在此处了解有关移位寄存器的更多信息。
您将提供串行数据到移位寄存器，并将其锁存到存储寄存器中，然后存储寄存器将控制8个输出。如果需要更多输出，只需添加另一个移位寄存器。通过级联两个移位寄存器，您将获得额外的8个输出，总共16位输出。
移位寄存器74HC595：
这是根据数据表74HC595的引脚排列图-
HC595具有16针；如果我们看到数据表，我们将了解引脚功能-
的QA到QH，从引脚编号1至7和15用作输出8位从移位寄存器，其中，作为所述销14被用于接收串行数据。关于如何使用其他引脚以及如何利用移位寄存器的其他功能，还有一个真值表。
当我们编写用于连接74HC595的代码时，将应用此真值表以获得所需的输出。
现在，我们将74HC595与PIC16F877A接口并控制8个LED。我们已经将74HC595移位寄存器与其他微控制器接口：
- 将74HC595串行移位寄存器与Raspberry Pi接口
- 如何在Arduino Uno中使用移位寄存器74HC595？
- 使用移位寄存器将LCD与NodeMCU接口
所需组件：
- PIC16F877A
- 2个33pF陶瓷圆盘电容器
- 20Mhz晶体
- 4.7k电阻
- 8颗LED
- 1k电阻-1个（如果每个LED上需要单独的电阻，则需要8个1k电阻）
- 74HC595集成电路
- 5V墙上适配器
- PIC编程环境
- 面包板和电线
电路原理图：
在电路图中，我们已经连接了串行数据引脚。分别在微控制器的RB0，RB1和RB2引脚上的时钟和选通（锁存）引脚。在这里，我们为8个LED使用了一个电阻。根据真值表，我们通过将74HC595的引脚13接地来启用输出。该QH因为我们不会级联其它引脚悬空，74HC595它。我们通过将移位寄存器的引脚10与VCC连接来禁用清除输入标志。
晶体振荡器连接在微控制器的OSC引脚上。PIC16F877A没有任何内部振荡器。在这个项目中，我们将使用班次混响器从Q0到Q7逐一点亮LED。
我们已经将电路构建在面包板上，
代码说明：
本文末尾给出了使用移位寄存器控制LED的完整代码。与往常一样，我们需要在PIC微控制器中设置配置位。
#pragma config FOSC = HS //振荡器选择位（HS振荡器） #pragma config WDTE = OFF //看门狗定时器使能位（禁止WDT） #pragma config PWRTE = OFF //上电定时器使能位（禁止PWRT） # pragma config BOREN = ON //欠压复位使能位（使能BOR） #pragma config LVP = OFF //低压（单电源）在线串行编程使能位（RB3 / PGM引脚具有PGM功能;低电平电压编程） #pragma config CPD = OFF //数据EEPROM存储器代码保护位（Data EEPROM编码保护关闭） #pragma config WRT = OFF //闪存程序存储器写使能位（写保护关闭;所有程序存储器可能是由EECON控件写入） #pragma config CP = OFF //闪存程序存储器代码保护位（代码保护关闭）
之后，我们声明了延迟所需的晶振频率，并声明了74HC595的引脚分配。
#包括
接下来，我们声明 system_init（） 函数来初始化引脚方向。
void system_init（void）{ TRISB = 0x00; }
我们使用两个不同的函数创建了时钟脉冲和锁存脉冲
/ * *此功能将启用时钟。 * / void clock（void）{ CLK_595 = 1; __delay_us（500）; CLK_595 = 0; __delay_us（500）; }
和
/ * *此功能将选通并启用输出触发。 * / void strobe（void）{ STROBE_595 = 1; __delay_us（500）; STROBE_595 = 0; }
在这两个函数之后，我们声明了 data_submit（unsigned int data） 函数将串行数据提交到74HC595。
void data_submit（unsigned int data）{ for（int i = 0; i <8; i ++）{ DATA_595 =（data >> i）&0x01; 时钟（）; } strobe（）; //数据最终提交 }
在此函数中，我们接受8位数据，并使用两个左移运算符和AND运算符发送每个位。我们首先将数据一一移位，然后使用AND运算符0x01找出确切的位是0还是1。每个数据由时钟脉冲存储，最终数据输出由锁存或选通脉冲完成。在此过程中，数据输出将首先是MSB（最高有效位）。
在 main 函数中，我们提交了二进制文件，并使输出引脚一一变高。
system_init（）; //系统准备就绪 while（1）{ data_submit（0b00000000）; __delay_ms（200）; data_submit（0b10000000）; __delay_ms（200）; data_submit（0b01000000）; __delay_ms（200）; data_submit（0b00100000）; __delay_ms（200）; data_submit（0b00010000）; __delay_ms（200）; data_submit（0b00001000）; __delay_ms（200）; data_submit（0b00000100）; __delay_ms（200）; data_submit（0b00000010）; __delay_ms（200）; data_submit（0b00000001）; __delay_ms（200）; data_submit（0xFF）; __delay_ms（200）; } return; }
这就是移位寄存器可用于在任何微控制器中获取更多空闲I / O引脚以连接更多传感器的方式。