Shift register
Introduction
Le registre à décalage permet de contrôler, avec seulement 3 entrées digitales d'un microcontrôleur, un nombre beaucoup plus grand (8,16,24,etc...) d'entrées / sorties. Le registre à décalage que nous allons utiliser et le 74HC595 de chez Texas Instrument.
Diagramme
Voici le diagramme du 74HC595 ainsi que l'explication du rôle de chacune de ces broches
| Diagramme | broche | nom | fonction |
|---|---|---|---|
 | |||
| Q0 à Q7 | Parallel data output | Sorties pilotables du registre | |
| GND | Masse | 0V | |
| VCC | Positif | 7V max | |
| DS | Data serial | Donnée d'entrée du registre Niveau haut pour un 1 et bas pour un 0 | |
| OE | Output Enable | Active Q0 à Q7 sur niveau bas (0V) On relie généralement cette broche au niveau bas (GND) pour activer les sorties de manière permanente | |
| STCP | Storage Clock Pin | Lorsque cette broche est à un niveau haut, le registre est basculé en mémoire La bascule permet de positionner et mémoriser l'état des broches Q0 à Q7 | |
| SHCP | Shift Clock Pin | Lorsque la broche est à un état haut, l'état de la broche DS est basculé dans le registre | |
| MR | Master Reset | Vide la mémoire du registre sur niveau bas (0V) On relie généralement cette broche au niveau haut (VCC) pour éviter une remise à zéro permanente | |
| Q7S | Sortie série | Permet de chainer un autre registre à décalage |
Fonctionnement
Le registre 74HC595 fonctionne sur 8 bits et pour comprendre son fonctionnement on va faire l'analogie avec un tableau de booléen. Chaque casse du tableau correspond à une broche de sortie (Q0 à Q7). Si la case contient la valeur false la broche est à un état bas (GND) et, si la casse contient true la broche est à un état haut (VCC). Les valeur de ce tableau se positionnent les unes après les autres, chaque nouvelle valeur décalant la précédente d'une case.
Au départ le registre est à zéro :
|
Q0 |
Q1 |
Q2 |
Q3 |
Q4 |
Q5 |
Q6 |
Q7 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Lorsque l'on insère un 1, celui-ci prend la place Q0 en décalant tous les autre bit de une case :
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Q0 |
Q1 |
Q2 |
Q3 |
Q4 |
Q5 |
Q6 |
Q7 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Si on insère maintenant un 0, celui-ci prend la place Q0 en décalant tous les autre bit de une case :
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Q0 |
Q1 |
Q2 |
Q3 |
Q4 |
Q5 |
Q6 |
Q7 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
On peut continuer notre exemple en insérant maintenant les bits suivants 1, 1, 0, 0, 1 puis 1 :
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Q0 |
Q1 |
Q2 |
Q3 |
Q4 |
Q5 |
Q6 |
Q7 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Chaînage
Il est possible de chaîner plusieurs registres à la suite en reliant la broche Q7S du registre précédent avec la broche DS du registre suivant. La particularité de la broche Q7S est de prendre l'état du bit sortant du registre permettant ainsi de l'injecter dans l'entrée du registre suivant.
On peut reprendre notre exemple en insérant maintenant un 0 :
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Q0 |
Q1 |
Q2 |
Q3 |
Q4 |
Q5 |
Q6 |
Q7 |
Q7S |
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0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
La séquence est décalée d'une case poussant l'ancienne valeur de Q7 (1) en dehors du registre sur la broche Q7S.
