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

知识点：
$ R+ R' u5 w# r# ]; p
2 _2 c0 S) s- o- v5 @* y1 R4 `1、 IO 扩展之输入扩展
2、 74HC165用法
3、 基于 74HC165 按键扩展实验
4、 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
5 w1 H) h6 m- m/ f: T# P; l9 f7、 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)

9 @$ w+ c. m9 O5 u7 ?7 r一、IO扩展之输入扩展：
6 u/ U5 w$ Z' {- V' _9 P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。
& L) D' s/ X/ e5 r% c
2 Z2 n% o" {0 V8 K/ d1 e# U
二、74HC165用法：
' G$ i6 D( X! a* B
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
+ C. i2 E% P7 X6 q5 p; eSER:串行数据输入端
/ [/ z) F* F3 S) bQH:输出端
/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。

' d+ @3 ~- q# L4 W9 u' b# h真值表：
% B' g( t3 E  f8 L7 x


时序图：
0 i9 s9 v% k4 Z/ k2 S+ |  R

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;
6 Z( O/ j* d% i4 P# [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：
) [8 U: b) t. ^& b1 j$ f( ]SHIFT//LOAD = 0;
_NOP_();        //保持一段时间的低电平

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！

$ S3 m5 _, U6 {2 |) dCLOCK = 0;
_NOP_();
indata |= indata; CLOCK = 1;
5 H  `# A0 U7 x+ m( ]. c+ U. `
; A/ I2 X4 V4 u( n9 b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。
5 V5 X7 s5 t! |- Y* K0 H2 _
, h/ I" i& k1 S  a6 j( _. k* p) w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

6 |7 t( x3 T5 E+ `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）
$ X6 j* |  c% h3 D
六、学会根据器件真值表和时序图编写器件驱动程序
* M# i# Q) o; |' H3 ]$ C/ ]. \6 n' y

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