AVR Embedded Tutorial - Shiftregister/de

Schieberegister

Der Beispielcode ist für ein ATtiny44. Schieberegister werden folgende verwendet:

• Lesen: 74HC165
• Schreiben: 74HC595.

Achtung, die Leseroutine ist nicht kompatibel mit Arduino shiftIn(... ! Die Arduino Lesefunktion ist für andere Schieberegister. Der Clock muss anders angesteuert werden.

Will man MSB und LSB vertauschen, dann muss man dementsprechend einfach to mit downto austauschen.

Portzugriffe

Wie die Schieberegisterbefehle auf die Ports zugreifen, siehe hier: GPIO-Ausgabe.
Nicht vergessen die Ausgänge auch als Ausgang einzustellen (DDRx).

Port-Konstanten

Die verwendeten Pins des ATtiny44 und der Shiftregister. Beim AVR kann man beliebige Pins nehmen. Ich habe die Ports, ausgenommen des Data-Ports, global deklariert, somit ist der Zugriff aus die Schiftregister ein wenig schneller. Wen man sie lokal übergeben würde, würde alles komplizierter werden, da wir direkten Portzugriff verwenden. Arduino macht dies anders, aber dafür ist es etwa um den Faktor 10x langsamer.

IC	Attiny44		74HC165		74HC595
	PinNr	Bezeichnung	PinNr	Bezeichnung	PinNr	Bezeichnung
dataOutPin	13	PA0			14	DS
dataInPin	12	PA1	10	DS
latchPin	11	PA2	1	PL	12	ST_CP
clockPin	10	PA3	2	CP	11	SH_CP

var
  shiftPort: byte absolute PortA;
const
  dataOutPin = 0;
  dataInPin  = 1;
  latchPin   = 2;
  clockPin   = 3;

Schieberegister schreiben 74HC595

procedure shiftOut595(val: Byte);
var
  i: Byte;
begin
  for i := 7 downto 0 do begin  // MSBFIRST
    if (val and (1 shl i)) <> 0 then begin
      WritePortD(dataOutPin, True);
    end else begin
      WritePortD(dataOutPin, False);
    end;
    WritePortD(clockPin, True);
    WritePortD(clockPin, False);
  end;
end;

Schieberegister lesen 74HC165

function ShiftIn165: Byte;
var
  i: Byte;
begin
  Result := 0;
  for i := 0 to 7 do begin  // LSBFIRST
    Result := (Result shl 1) or Byte(ReadPortB(dataInPin));
    WritePortD(clockPin, True);
    WritePortD(clockPin, False);
  end;
end;

Schieberegister Arduino

Diese Version entspricht dem shiftIn von Arduino.

function ShiftIn: Byte;
var
  i: Byte;
begin
  Result := 0;
  for i := 0 to 7 do begin  // LSBFIRST
    WritePortD(clockPin, True);
    Result := (Result shl 1) or Byte(ReadPortB(dataInPin));
    WritePortD(clockPin, False);
  end;
end;

Beispiel für die Verwendung der Schieberegister

Lesen von einem Schieberegister

Bevor man das Schieberegister auslesen kann, muss der Portzustand in das Latchregister geschrieben werden, dies geschieht über den LatchPin.

Beispiel für ein 74HC165

var
  b: Byte;
begin

  // Daten in Latch
  WritePortD(latchPin, False);
  WritePortD(latchPin, True);

  // Schieberegister auslesen
  b := ShiftIn74HC165;

Beispiel für kaskadierte 74HC165

var
  b0, bn: Byte;
begin

  // Daten in Latch
  WritePortD(latchPin, False);
  WritePortD(latchPin, True);

  // Schieberegister auslesen
  b0 := ShiftIn74HC165;
  //...
  bn := ShiftIn74HC165;

Schreiben in ein Schieberegister

Wen die Daten in das Schieberegister geschrieben sind, muss man noch den Latch Takten, das die aktuellen Ausgänge aktiv werden.

Beispiel für ein 74HC595

var
  b: Byte;
begin
  b := 123;

  // Schieberegister schreiben
  shiftOut595(b);

  // Daten in Latch
  WritePortD(latchPin, False);
  WritePortD(latchPin, True);

Beispiel für kaskadierte 74HC595

var
  b0, bn: Byte;
begin
  b0 := 123;
  //...
  bn := 789;

  // Schieberegister schreiben
  shiftOut595(b0);
  // ...
  shiftOut595(bn);

  // Daten in Latch
  WritePortD(latchPin, False);
  WritePortD(latchPin, True);