以下是使用STM32驱动74HC595移位寄存器的详细步骤和代码示例：

连接原理图

STM32         74HC595
PA5  ------> SH_CP (移位时钟引脚 11)
PA7  ------> DS    (串行数据引脚 14)
PA4  ------> ST_CP (锁存时钟引脚 12)
VCC  ------> VCC (10脚)
GND  ------> GND (13脚)

注：MR(10脚)接VCC，OE(13脚)接地；级联时Q7'接下一级的DS

核心操作步骤

1. 数据移位：通过DS引脚按位发送数据，用SH_CP上升沿锁存位数据
2. 输出锁存：发送完1字节(8位)后，用ST_CP上升沿将数据输出到并行端口

HAL库驱动代码

// 引脚定义
#define DS_PIN    GPIO_PIN_7
#define DS_PORT   GPIOA
#define SH_CP_PIN GPIO_PIN_5
#define SH_CP_PORT GPIOA
#define ST_CP_PIN GPIO_PIN_4
#define ST_CP_PORT GPIOA

// 初始化函数
void HC595_Init(void) {
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  // 使能GPIO时钟
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

  // 配置引脚为推挽输出
  GPIO_InitStruct.Pin = DS_PIN | SH_CP_PIN | ST_CP_PIN;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  // 初始状态拉低
  HAL_GPIO_WritePin(DS_PORT, DS_PIN, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_GPIO_WritePin(SH_CP_PORT, SH_CP_PIN, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_GPIO_WritePin(ST_CP_PORT, ST_CP_PIN, GPIO_PIN_RESET);
}

// 发送单字节数据
void HC595_SendByte(uint8_t data) {
  for(int i=0; i<8; i++) {
    // 1. 准备数据位（高位先出）
    HAL_GPIO_WritePin(DS_PORT, DS_PIN, (data & (0x80 >> i)) ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);

    // 2. 产生移位时钟上升沿
    HAL_GPIO_WritePin(SH_CP_PORT, SH_CP_PIN, GPIO_PIN_SET);
    HAL_Delay(1);  // 实际使用可缩短或替换为微秒延时
    HAL_GPIO_WritePin(SH_CP_PORT, SH_CP_PIN, GPIO_PIN_RESET);
  }

  // 3. 锁存数据到输出端
  HAL_GPIO_WritePin(ST_CP_PORT, ST_CP_PIN, GPIO_PIN_SET);
  HAL_Delay(1);
  HAL_GPIO_WritePin(ST_CP_PORT, ST_CP_PIN, GPIO_PIN_RESET);
}

// 级联发送多字节
void HC595_SendMulti(uint8_t *data, uint8_t len) {
  for(int i = len-1; i >= 0; i--) {  // 注意：级联时先发最后级的数据
    HC595_SendByte(data[i]);
  }
}

使用示例

// 主函数中调用
int main(void) {
  HAL_Init();
  HC595_Init();

  uint8_t led_data = 0x01; // 初始点亮第一个LED

  while(1) {
    HC595_SendByte(led_data);
    led_data = (led_data << 1) | (led_data >> 7); // 循环左移
    HAL_Delay(500); // 500ms流水灯效果
  }
}

关键注意事项

1. 移位顺序：74HC595默认高位(MSB)在前，数据发送方向为D7→D6→...→D0
2. 级联处理：多芯片级联时，先发送最后一级芯片的数据
3. 时序优化：

   // 替换HAL_Delay的快速电平切换（系统时钟72MHz时）
   #define DELAY_FAST() for(int i=0; i<10; i++) __NOP()

4. 锁存时机：所有位发送完毕后才触发ST_CP锁存信号

实际应用场景：LED点阵控制、数码管驱动、I/O扩展等需要大量输出口的场合。单个74HC595可扩展8路输出，级联N片可扩展8N路输出。