在嵌入式系统开发中，串行数据转换为并行输出是一个常见的需求。而74HC595芯片以其简单易用的特点，在这类场景中得到了广泛应用。本文将详细介绍如何通过两片HC595芯片级联的方式，利用C语言编写驱动程序，实现对多个LED灯的控制。

HC595简介

74HC595是一种8位串行输入、串行或并行输出的移位寄存器。它具有三个主要引脚：DS（数据输入）、SH_CP（时钟脉冲输入）和ST_CP（存储器锁存脉冲输入）。通过这些引脚的操作，可以将串行数据加载到内部寄存器，并最终输出到外部引脚。当两片HC595级联时，第一片HC595的Q7'引脚连接到第二片HC595的DS引脚，从而形成一个16位的数据链路。

硬件连接

假设我们有两片HC595芯片和若干个LED灯。首先，将两片HC595的电源和地线分别连接在一起；然后，将第一片HC595的DS引脚接到单片机的一个GPIO口上，SH_CP和ST_CP也分别连接到单片机上的GPIO口；接着，将第二片HC595的DS引脚连接到第一片HC595的Q7'引脚上，同时确保其SH_CP和ST_CP同样连接到单片机的不同GPIO口；最后，每片HC595的八个Q0-Q7引脚分别连接到LED灯的正极，负极则统一接地。

C程序设计

以下是一个简单的C程序示例，用于控制两片HC595芯片级联下的LED灯：

```c

include

sbit DS = P1^0;// 数据引脚

sbit SH_CP = P1^1; // 时钟引脚

sbit ST_CP = P1^2; // 锁存引脚

void shiftOut(unsigned char data) {

unsigned char i;

for (i = 0; i < 8; i++) {

DS = data & 0x80; // 检查最高位是否为1

data <<= 1; // 左移一位

SH_CP = 0;// 下降沿触发

SH_CP = 1;// 上升沿触发

}

}

void latch() {

ST_CP = 0;// 下降沿触发

ST_CP = 1;// 上升沿触发

}

void main() {

unsigned char data[2] = {0xFF, 0xFF}; // 初始化数据数组

while (1) {

// 第一片HC595

shiftOut(data[0]);

latch();

// 第二片HC595

shiftOut(data[1]);

latch();

// 延时一段时间

delay_ms(500);

// 改变数据

data[0] ^= 0x01; // 切换第一个LED的状态

data[1] ^= 0x01; // 切换第二个LED的状态

}

}

```

该程序实现了两片HC595芯片级联的基本功能，能够交替点亮或熄灭两个独立的LED灯。通过修改`data`数组中的值，还可以实现更多复杂的显示效果。

结论

通过上述方法，我们可以轻松地使用两片HC595芯片级联来扩展输出通道数量，进而控制更多的外设设备如LED灯等。这种方法不仅成本低廉，而且易于实现，非常适合初学者学习和实践。当然，在实际应用中还需要考虑硬件设计的具体细节以及软件优化等问题。