مسجل الإزاحة Shift Register 74595

أهلاً و سهلاً بكم مجدداً

اليوم سنتحدث سنسلط الضوء على فكرة على درجة كبيرة من الأهمية تساعدنا على قيادة عدد كبير من البواعث الضوئية LED  ألا و هو مسجلات الإزاحة Shift Register.

ما هو مسجل الإزاحة Shift Register ؟

هو مجموعة متسلسلة من القلابات flip flop التي لها نفس دور الساعة CLK , و خرجها متصل بقلاب آخر , هذا يعمل على نقل البيانات بين المسجلات بتسلسل , و تنتقل البيانات عندما يتغير دور الساعة صعوداً أو هبوطاً .

تنقسم مسجلات الإزاحة إلى عدة أنواع و هي 

1.   Serial in , serial out " SISO "

2.   Serial in ,parallel out "SIPO"

3.   Parallel in ,serial out "PISO"

Our shift register used as  " SISO " or "SIPO"

سنستخدم مسجل الإزاحة 74HC595  و الذي سيكون له 

استخدامات كثيرة في الدروس القادمة , نظراً لسهولة برمجته .

توزيع الأرجل لهذه الدارة المتكاملة :

سنشرح كل وظيفة كل مدخل من مداخل مسجل الإزاحة .

 الرجل # 14:

الرجل المسؤولة عن إدخال البيانات تسلسلياً . يتم إزاحة 

البيانات على هذا المدخل

الرجل رقم 13 "تمكين الخرج ":

هذا المدخل مسؤول عن إظهار البيانات على المخرج  ، يجب 

أن تكون هذا الرجل في وضعية منخفض  LOW   حتى 

   يظهر الخرج.

الرجل # 12 :

  Storage latch input  تقوم هذه الرجل بوظيفة إمساك 

البيانات و تخزينها عند تتحول حالتها إلى وضع مرتفع HIGH .
الرجل # 11 :

دخل الساعة , عندما تكون في وضع مرتفع HIGH تسمح 

للبيانات على الدخل التسلسلي" مدخل #14 " بإزاحة بيانات 

بمقدار 8 بت .

الرجل # 10 :

مدخل التصفير RESET 

إذا كان هذا المدخل بوضع منخفض LOW فإن الخرج يكون 

قيمته صفر .

لذلك نضع هذا المربط على الوضع المرتفع HIGH إذا أردنا 

ظهور نتائج المسجل .

الرجل# 9:
تسمى Serial Data Output  تعمل على إزاحة بيانات الخرج 

"8بت" التي تظهر باتجاه مسجل إزاحة آخر , أي بأختصار لو 

أردنا شبك أكثر من مسجل إزاحة واحد يمكننا ذلك بوصل هذه 

الرجل مع الرجل #14 في المسجل الآخر .

الأرجل 15 , 1-7 :

أرجل الخرج " 8 بت " .

يمكنك العودة إلى النشرة الفنية  الحصول على مزيد من 

المعلومات.

باستخدام مسجل الإزاحة , نحتاج فقط ل 3-4 أرجل ففقط من 

المتحكم للتحكم ب 8 بت و هذا يعتبر مفيد جداً لو أردنا 

   استخدام المتحكم في تطبيقات متعددة .




لنبدأ الآن بتجهيز معداتنا , لنبدأ استعمال هذه الدارة المتكاملة .



سنحتاج لهذه التجربة المكونات التالية : 

1) بطاقة أردوينو .

2)LED عدد 8 

3) مسجل إزاحة من النوعShift register 74HC595

4)بعض الأسلاك Some wires

5)مقاومة   100Ohm عدد 8

6)مكثق 100nF

7) لوحة تعليمية مثقوبة BreadBoard 

الشكل أدناه يبين توصيل الدارة كهربائيا .

صورة تبين التوصيل , مع الأنتباه إلى أن المكثق مربوط مع المدخل رقم 12 و الأرضي

 و هذا مخطط الدارة لمن يستصعب من فهم المخطط أعلاه 

الآن و قبل البدء بالبرمجة , سأوضح امر مهم جديد , ألا وهو أمر shiftOut

قد فاتني ذكر أمر هو أن مسجل الإزاحة 74595 , تتم برمجته 

بطريقة التخاطب  الشهيرة SPI  و هي اختصار Serial 

Peripheral Interface    و هو طريقة 

لنقل البيانات تزامنياً , يمكن بداية الإطلاع على مكتبتها على 

الرابط هنا 

نعود للأمر shiftOut , هذا الأمر هو الذي سنقوم من خلاله 

بنقل البيانات من المتحكم إلى مسجل الإزاحة .

الطريقة سهلة , يكتب الكود الخاص بمقل البيانات على الصيغة 

التالية 

    shiftOut(datapin,clockpin,bitorder,value);

حيث :

datapin: هو المدخل المسؤول عن إخراج البيانات بت بت .

clockpin: المدخل المسؤؤل عن دخل الساعة المنظم للمتحكم , و يتغير الخرج عندما يقدح المسجل باستخدام هذا المدخل .

bitorder: هو خيار يحدد طريقة نقل المعلومات إلى المسجل 

إما أن تكون MSBFIRST أي ابتداءاً من البت ذو القيمة الأعلى اهمية للأقل أهمية "من اليسار لليمين "

أو أن تكون  LSBFIRST  أي من البت الأقل أهمية للأعلى أهمية " من اليمين  لليسار"

الوضع الإفتراضي يكون نقل البيانات MSBFIRST 

value: هي القيمة التي ننوي إظهارها على الخرج .

----------------------------------------------------------------------------

// انسخ البرنامج من هنا 

//This program is free software: you can redistribute it and/or modify

//it under the terms of the GNU General Public License as published by

//the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or

//(at your option) any later version.

//This program is distributed in the hope that it will be useful,

//but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of

//MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the

// GNU General Public License for more details.

//You should have received a copy of the GNU General Public License

// along with this program. If not, see http://www.gnu.org/licenses/

//****************************************************

//Name :Mohannad Rawashdeh .

//Date "30/6/2012 3:00pm

// Description: This  Code for using a 74HC595 Shift Register           //

// to count from 0 to 255  , Using arduino pin # 8,10,11,12

// Programmed for http://genotronex.blogspot.com/

                

//****************************************************************

//define the Pins

//Pin connected to latch clock  of 74HC595 ""pin 12""

int latchPin = 8;

//Pin connected to shift clock of 74HC595 ""PIN 11 "

int clockPin = 12;

////Pin connected to serial Data A of 74HC595 "pin 14 "

int dataPin = 11;

///Output pin controller of 74HC595""pin 13""

int output_pin=10;

//___________________________________________________

void setup() {

  //set pins to output so you can control the shift register

  pinMode(latchPin, OUTPUT);

  pinMode(clockPin, OUTPUT);

  pinMode(dataPin, OUTPUT);

  pinMode(output_pin, OUTPUT);

  digitalWrite(output_pin,HIGH); // this instruction to disable Output pins

}

void loop() {

  // count from 0 to 255 and display the number 

  // on the LEDs

  for (int numberToDisplay = 0; numberToDisplay < 256; numberToDisplay++) {

    // take the latchPin low so 

    // the LEDs don't change while you're sending in bits:

    digitalWrite(latchPin, LOW);

    // shift out the bits:

    shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, numberToDisplay);  

    //take the latch pin high so the LEDs will light up:

    digitalWrite(latchPin, HIGH);

    digitalWrite(output_pin,LOW);// enable OUTPUT Pins

    // pause before next value:

    delay(250);

    

    digitalWrite(output_pin,HIGH); // this instruction to disable Output pins again .

  }

}

   //----------------------------------------------------------------------

   
   في البرنامج هنا , قد تلاحظ استخدام مدخل إضافي هو PIN 10 من متحكم AVR و الهدف منه إعطاء تحكم اكبر بمسجل الإزاحة من حيث ظهور الخرج, فأنا أريد أن لا تضيئ كل البواعث الضوئية بمجرد تشغيل المسجل , فهذا خطأ .

   يمكنك مشاهدة الفيديو لترى تطبيق البرنامج الفعلي .

    الآن و بعد أن تمكنا من الإلمام بطريقة استخدام مسجل إزاحة واحد , ننتقل لسؤال مهم , هل بإمكاننا التحكم بمسجلي أزاحة باستخدام نفس عدد المداخل التي استخدمناها للتحكم بمسجل إزاحة واحد ؟ 

سأُجيب عن هذا التساؤل في البوست القادم , إلى ذلك الوقت إلى اللقاء .