预备知识
如图，这是一个4位数码管模块，由两片 74HC595 级联控制，引脚如图，从上到下，分别为VCC(3.3V/5V),SCLK(移位控制端),RCLK(输出控制端),DIO(数据输入端),GND(接地)。
74HC595
我们来看一下74HC595是什么样的
看懂这个芯片需要一点点的数字电子技术的知识，看下面这个表格
| 符号 | 引脚 | 描述 |
|---|---|---|
| Q0~Q7 | 15,1~7 | 8位并行数据输出 |
| GND | 8 | 接地 |
| QA | 9 | 串行数据输出 |
| MR | 10 | 主复位(低电平) |
| SH_CP | 11 | 数据输入时钟 |
| ST_CP | 12 | 输出存储器锁存时钟线 |
| OE | 13 | 输出有效(低电平) |
| DS | 14 | 串行数据输入 |
| VCC | 16 | 3.3V/3.5V |
DS(14号脚)是数据输入端，74HC595支持8位数据并行输出，但是数据输入只有DS一个脚，需要分8次输入；OE(Out Enable)是一个使能端，使用74HC595时需要将这个脚接地，若接高电平，那么Q0~Q7全部为0(低电平);SH_CP(Shift register ClockPin)是一个重要的引脚，此引脚的电平从低向高变(上升沿)时，芯片从DS脚读入数据(0/1)；ST_CP，集满8位数据(其实并非严格集满，Q0~Q7本来就有电平)，此引脚的上升沿将8位数据输出。
74HC595级联
一个74HC595可以并行输出8位数据，两个级联就可以并行输出16位数据，级联芯片时将第一片的QA脚接到第二片芯片的DS脚，SH_CP和ST_CP也同时接在一起，当第一片芯片的SH_CP第九次上升沿触发时，第一片芯片的第一个数据将会通过QA脚输送给第二片芯片的DS脚。
也就是说，芯片的顺序是看QA和DS脚的顺序的。
电路原理图
四位数码管原理图
数码管分位共阳极和共阴极，我拿到的这个数码管是共阳极，也就是说，给相应的脚设为低电平，则数码管点亮。
四位数码管模块原理图
4位数码管模块使用两片74HC595级联来控制数码管，观察电路可知，第一片74HC595的低四位用来选中四位数码管，也即DIG.1,DIG.2,DIG.3,DIG.4，高四位留空不用。第二片的八位输出用来控制数码管显示的数字。
数码管原理
数码管内部其实是8个发光二极管，8个二极管排列成一个“8”字，控制二极管的明灭就可以控制数码管显示的数字。下面的表给出共阳极数码管的阵脚电平和显示数字对应关系(DP不亮)
| DP GFEDCBA | 显示(十进制) | 十六进制值 |
|---|---|---|
| 1 1000000 | 0 | 0xC0 |
| 1 1111001 | 1 | 0xF9 |
| 1 0100100 | 2 | 0xA4 |
| 1 0110000 | 3 | 0xB0 |
| 1 0011001 | 4 | 0x99 |
| 1 0010010 | 5 | 0x92 |
| 1 0000010 | 6 | 0x82 |
| 1 1111000 | 7 | 0xF8 |
| 1 0000000 | 8 | 0x80 |
| 1 0010000 | 9 | 0x90 |
树莓派引脚图
通过控制树莓派的GPIO.X引脚电平高低即可控制外部扩展设备。
看引脚的方式是树莓派有网线接口和 USB 接口的面朝下，GPIO 阵脚的那一面面向自己，左上角位 1 号脚，右下角为 40 号脚。
编码实现
代码都在 https://github.com/BDZNH/4-BIT-LED-Digital-Tube-Moudle，下载之后，使用make命令编译，使用sudo ./showtime 执行。
接线
| 四位数码管模块 | Raspeberry |
|---|---|
| VCC | 1 号脚(可改变) |
| GND | 9 号脚(可改变) |
| DIO | 12 号脚 |
| SCLK | 13 号脚 |
| RCLK | 15 号脚 |
演示
循环显示年份，日期，时间，只显示到分钟，不显示秒。
参考
[1] 74HC595 的讲解，很详细，推荐观看https://www.bilibili.com/video/av10007630/?p=14
[2] wiringPi 库的解说，也很详细，推荐收藏https://www.cnblogs.com/lulipro/p/5992172.html