Симулятор 74HC595 онлайн: соберите сдвиговый регистр без железа

Что появляется в симуляторе

• Карточка «Сдвиговый регистр 74HC595» с пинами DS, SHCP и STCP — они связываются с первого вызова shiftOut в скетче.
• Восемь светодиодов Q0-Q7: горят ровно по битам защёлкнутого байта, с подсветкой.
• Статус защёлки: «ждёт latch (STCP HIGH)…», пока байт сдвигается, и «защёлкнуто» после фронта STCP.
• Битовый дамп: 0b и восемь цифр плюс десятичное значение — сверяете с ожиданием без калькулятора.
• Такты DS и SHCP видны и на обычных ножках пинов 8-9: это обычные OUTPUT-линии, дёргаемые shiftOut.

Скетч 1: двоичный счётчик 0-255

Минимальный рабочий скетч: защёлку вниз, shiftOut, защёлку вверх — и так по кругу. В карточке бинарная бегущая строка: 0b00000000, 0b00000001, 0b00000010… Q0 — младший бит, Q7 — старший. Счётчик хорош тем, что показывает роль каждого пина: уберите строку с фронтом STCP — статус навсегда останется «ждёт latch», а светодиоды замрут.

const byte PIN_DS   = 8;   // DS   — данные
const byte PIN_SHCP = 9;   // SHCP — такт сдвига
const byte PIN_STCP = 10;  // STCP — защёлка
 
int schetchik = 0;
 
void setup() {
  pinMode(PIN_DS, OUTPUT);
  pinMode(PIN_SHCP, OUTPUT);
  pinMode(PIN_STCP, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop() {
  digitalWrite(PIN_STCP, LOW);                     // готовим защёлку
  shiftOut(PIN_DS, PIN_SHCP, MSBFIRST, schetchik); // 8 тактов
  digitalWrite(PIN_STCP, HIGH);                    // фронт: байт на Q0-Q7
 
  Serial.print("na vyhodu: ");
  Serial.println(schetchik);
  schetchik = (schetchik + 1) & 0xFF;              // кольцо 0..255
  delay(300);
}

Эксперимент: MSBFIRST против LSBFIRST

Поменяйте в скетче MSBFIRST на LSBFIRST — и тот же байт появится на выходах зеркально: 0b10110001 (это 177) прочитается как 0b10001101 (141). Числа проверены на рантайме симулятора: MSBFIRST кладёт старший бит первым, LSBFIRST превращает байт в отражение. Здесь же наглядно видны все восемь тактов: карточка ещё «ждёт latch», а биты уже проезжают по сдвиговому регистру — именно это мелькание на реальной макетке и путает новичков, когда защёлка не подключена.

Шаг скетча — что происходит с байтом

Четыре грабли, которые ловятся прямо в дампе

• Статус навсегда «ждёт latch (STCP HIGH)…», светодиоды не двигаются: защёлка не дёргается — проверьте, что digitalWrite фронтом HIGH уходит именно на пин STCP, а не на соседний.
• Дамп показывает нули или мусор при живом shiftOut: перепутаны DS и SHCP местами — такты уходят в линию данных, а биты — в тактовую. Поменяйте два провода (или два аргумента) и дамп оживёт.
• Байт на выходах «не тот, но похож» — сравните по цифрам: 0b10110001 вместо 0b10001101 — это не проводка, а порядок битов: MSBFIRST стоит там, где нужен LSBFIRST.
• Светодиоды перерисовываются «плавно», по одному биту: вы защёлкиваете каждый такт — фронт STCP должен быть один, после всех восьми тактов.

Чем браузерная проверка заменяет макетку, а чем нет

Заменяет: семантику shiftOut — восемь тактов и порядок битов, роль защёлки, чтение битового дампа, отладку логики (маски, волновые эффекты, счётчики). Код из симулятора переносится на реальную плату без правок — shiftOut в браузере работает по тем же правилам, что и в железе. Не заменяет: электрику — токи на выходах, резисторы на светодиодах, подтяжку OE и MR, помехи на длинных проводах. Сам регистр — рантаймный компонент: в палитре «Макетка» его карточки нет, она собирается из скетча. Обычные светодиоды, кнопки и потенциометры для окружения берите из палитры «Макетка». Если нужен полный разбор подключения на реальной плате — он в лендинге про сдвиговый регистр; а если сравниваете инструменты, у нас есть обзор Wokwi на русском.

Частые вопросы