芯片 74HC595

该芯片的作用是移位寄存器，通过移位的方式，节省 FPGA 的管脚。

原理

移位寄存器芯片的作用就是将data端传进来的串行数据转化为并行输出。
上图是模拟移位寄存器的结构。data数据端传进来的1001经过四个周期一级一级的传送后，每个触发器的Q端都有输出。
所以四个周期后，D3，D2，D1，D0，都有数据输出，那么有个疑问，如果经过第三个周期呢，可以发现，D0的值是不确定的，也就是说，输出端不稳定，所以就需要加上开关，当每个触发器的Q端有值输出时，就可以打开开关，稳定的输出D3，D2，D1，D0，也就是下图。

clk：移位寄存器时钟
data：串行数据输入
latch：产生高电平或者上升沿，用来充当开关打开。输出稳定的D值。

上图画的是触发器，但实际上可以用锁存器，因为在设计过程中的锁存器比触发器消耗的晶体管数目较少。

芯片 74HC595是8位的，而上图介绍的是4位的大家注意。

当然，这个芯片是可以级联的，以便得到更大的位数。芯片最后的一个移位寄存器输出可以接到下一个芯片的输入。

74HC595芯片引脚

时序图

Q0到Q7是输出，DS是串行输入。

SHCP频率

板子上fpga引脚输出的是3.3v，所以可以这样取值，在2V和4.5V之间取一个平均（20+4）/2MHZ = 12MHZ
板子上大多是使用50MHZ的时钟，所以再取12.5MHZ便于分频实现。
当然12MHZ可以用PLL来实现。

此文章总结小梅哥讲解的移位寄存器视频