本文讨论了在 LED 设计中采用移位寄存器来减小尺寸和减少材料成本的解决方案。在使用 LED 的设计中，移位寄存器非常有用。例如，如果系统包括七段显示器、单个指示器或形成网格或面板的 LED 阵列，则可以使用标准 8 位移位寄存器来允许低引脚数微控制器驱动多个LED。图 1 给出了一个示例。具有串行输入和串行或并行输出的单个 5V 74HC595 移位寄存器为微控制器提供 I/O 扩展。串行数据应用于 74HC595 的串行输入，并通过输入时钟计时。加载 74HC595 后，输出时钟将数据应用到存储寄存器以及并行和串行输出。外部驱动器，由 74HC595 控制，
       图1 驱动多个LED的8位74HC595移位寄存器
    使用 74HC595 进行 I/O 扩展意味着只需要三个 MCU 控制引脚即可驱动多达 8 个 LED。减少控制引脚的数量可以使用引脚数更少的 MCU，从而实现更小、更具成本效益的设计。此外，由于 74HC595 包含串行输出，因此可以将多个器件级联在一起。图 2 给出了布局。
       图 2 级联 74HC595 器件以驱动更多 LED
    现在，通过级联，微控制器上相同的三个引脚可用于控制多达 16 或 24 个 LED，而不是仅仅 8 个。级联移位寄存器的能力可以减少设计中所需的微控制器总数，这也有助于降低成本和减小尺寸。在某些情况下，像 74HC595 这样的 5V、8 位寄存器可用于直接驱动 LED。当 LED 的电压和正向电流相对较低时，这种方法效果最佳。工作电压高于 6V 或需要超过 20mA 的正向电流的 LED 通常需要外部驱动器。
    开漏输出
    将开漏输出添加到移位寄存器可创建一个单芯片解决方案，无需外部驱动器。这可以显着减少物料清单，因为移位寄存器的每个输出都可以直接驱动 LED。图 3 给出了此类器件（NXP 的 NPIC6C596A LED 驱动器）的输出原理图，该器件将类似于 74HC595 的移位寄存器功能与高压 (HV) MOSFET 驱动器结合在一起。
       图3 具有开漏输出的移位寄存器的输出原理图
    图 4 显示了用来代替 74HC595 的 NPIC6C596A。
    图 4 具有开漏输出的移位寄存器的输出原理图
    用 NPIC6C596A 替换 74HC595 消除了对外部驱动器的需求，从而创建了更紧凑且材料成本更低的设计。NPIC6C 器件具有可承受 33 V 电压的开漏输出。每个输出设计为可吸收 100 mA 电流，并且对接地电流没有限制。所有输出均可同时主动吸收 100 mA 电流。输出包括限流电路，该电路将可吸收电流的最大值设置为 250 mA，并且每个输出还包括热保护。拥有这些保护意味着 NPIC6C596A 器件可用于驱动比 74HC595 更广泛的 LED，包括在更高电压和更高正向电流下工作的 LED。