单片机讲义13:IO扩展(74HC165输入扩展)与按键触发实验

CRAZY_argentina

第13讲 IO 扩展（输入扩展）与按键触发实验

/ K2 d$ t9 A, |; [3 l3 v知识点：

5 R9 Q) r( F! M( ~% Q1、 IO 扩展之输入扩展
2、 74HC165用法
$ W+ U! s* H$ ]( k3、 基于 74HC165 按键扩展实验
2 Z" Z! F7 q, X; Y/ d4 Q! k- w4、 矩阵式按键扩充实验
5、 时序与真值表
6、 学会根据器件真值表和时序图编写器件驱动程序
* Y, U9 P/ h: N; H7、 单片机外围器件驱动程序设计的两种方式(器件时序图与标准通信接口)

$ _3 y0 U5 P2 R" X, T% r一、IO扩展之输入扩展：
这里所讨论的 IO输入扩展，意思是如何通过单片机一位 IO端口去读取外部输入的一个字节的数据(8 位)。下面我们介绍一下器件74HC165。

! [5 l2 _& J; f$ ^
$ h* h* u5 d0 b: ]: H二、74HC165用法：

' i) U) w% x' s引脚介绍

SH//LD:移位控制/置入控制(低电平有效),移位：使能移位输出;置入：把数据放入移位寄存器中
CLK,CLK_INH:时钟输入端
# p) A5 ?  R; ISER:串行数据输入端
QH:输出端
/QH:互补输出端
- G2 z" s" @5 A% Y0 s) O& ]A- H:并行数据输入端 其实看一个芯片如何使用的，不只是看引脚功能，更重要的是要看时序图和真值表。

真值表：
* A5 t% P" o9 E/ x3 L" z4 u
3 E( @& I' m# o
9 y  e) z- b2 u3 D; q
" K) \) K5 b( J6 S% @时序图：
1 W6 f0 ~9 H# _

3 C6 Z2 |5 l# x- ?这个时序图包含两大部分内容：装载数据(LOAD)和串行移位(SERIAL SHIFT),其中 LOAD 时， 必须 inhibit(时钟禁止),CLOCK _INHIBIT = 1;
, y; g# u* o" ?, `1 a: F首先分析如何 LOAD,所谓 LOAD 就是把通过此器件获得的 8 位数据，加载到此器件的内部移 位寄存器里。比如外接的是 8 个按键，平时没按下按键时是高电平，这时，加载到器件内部 移位寄存器里的是 0XFF,当其中某一个键被按下时，对应的 8 位编码数据就被加载内部移位

寄存器里。通过时序图和真值表，我们不难发现，LOAD 时，SHIFT//LOAD 必须保持低电平。 所以加载数据时，我们可以这样编码：
2 X. H1 u7 R4 w, wSHIFT//LOAD = 0;
_NOP_();        //保持一段时间的低电平
# b, D6 E" E: _# u4 P
' z4 q% h0 U" l  P随后，在 CLOCK_HAIBIT 保持低电平，SHIFT//LOAD 保高电平，开如一段 8 位串行数据的移 位输出，时钟上升沿状态下开始移位输出。以下是上升沿的写法，一定要记住！
, P3 D2 h2 |1 [9 X, J/ i4 d
# Y: x9 P; J# U( w, h  PCLOCK = 0;
% |7 q: s% K, f; O2 G  [1 g_NOP_();
indata |= indata; CLOCK = 1;

三、基于 74HC165 按键扩展实验： 实验现象：下载程序后，按下独立按键可以点亮对应 LED 灯。注意事项：必须将 74HC165 模块的 JP165 短接片短接，否则不会出现象。

! O- ?/ a% k0 l四、时序与真值表 时序，就是按照一定的时间顺序给出信号。按照这个时间顺序，你就能得到你想要的数据或 者把你要写的数据写进芯片。
真值表：输入与输出物理电平关系

8 p& a' w! E2 a) c/ ]) k+ C五、矩阵式按键扩充实验 不同的按键触发不同的功能（按键事件解析）
. \, j! y9 i, e
6 T# `" G2 D; Q5 ]$ p/ @六、学会根据器件真值表和时序图编写器件驱动程序
" ]9 {; K/ Y) N! {0 J

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