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

! ^0 b3 Y4 B5 M3 G( c4 k& c8 }知识点：
- ?/ s9 }8 @% P% a3 ~' m
- @: B4 T+ w  h% I  Y+ @! X1、 IO 扩展之输入扩展
7 L3 T8 Q5 O( Z6 `2、 74HC165用法
3、 基于 74HC165 按键扩展实验
, `! T0 V: o) v4、 矩阵式按键扩充实验
# n% \- p1 E  Z6 H- c5、 时序与真值表
# D' j1 K# a0 i. d2 y: b6、 学会根据器件真值表和时序图编写器件驱动程序
- W! s+ Y) ?2 y+ a$ b! |  V+ _; n7、 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 s0 z, d7 G, z* l2 l5 A# U4 ?一、IO扩展之输入扩展：
) G  }4 P! \+ g* F, [( \/ [8 g* ^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。

& K* R5 M3 M# t5 _
二、74HC165用法：

, M" z# \* {, R& M- x引脚介绍
/ r- y6 U. b: N* N+ y
( {, h( T, v$ N8 [# c5 M; PSH//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
& P7 U) X6 V* \0 `CLK,CLK_INH:时钟输入端
) u. L$ J& Q& bSER:串行数据输入端
% i( i% n3 |9 t* F/ J: C5 i1 |QH:输出端
  u. c5 H: I5 q2 O0 E/QH:互补输出端
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：

) @& l- l  ], m# w. q0 w0 P
* S- P1 [. N6 w$ a1 c4 t/ Z& r; C$ F
时序图：
& S: g0 i/ S+ J: w  T
8 L5 b& H0 ]9 S/ }' M
: N9 A2 m4 Y; C3 H$ T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;
3 X& C8 r5 _* q  T) M: A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
) ]0 X% ~0 G9 W# Z# H* @7 P
' o- x& k" w' [1 I) j5 `! I+ Y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：
: s5 _6 ]3 p9 I5 l  G) V0 GSHIFT//LOAD = 0;
_NOP_();        //保持一段时间的低电平
3 t7 Q( G$ B* Z- e% o' W, d: c' h
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！
0 g7 T# E* H4 k* m5 z
CLOCK = 0;
! m6 c/ s6 ?5 {_NOP_();
5 i$ E7 ^8 D; }) c% A9 O. P+ r/ Jindata |= indata; CLOCK = 1;
7 _% Z/ }3 q0 `6 h. T+ w+ ]2 U  n4 ~
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。
+ B  t/ Z  k" [1 l- R% c$ P
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

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）

# |+ y  O- B1 ~& q& j六、学会根据器件真值表和时序图编写器件驱动程序
- n$ j1 I1 f& p  m

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