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

- f" M; x& J/ F' o3 u知识点：

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
7、 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)

一、IO扩展之输入扩展：
: Q8 F3 i  v0 V* m  g; u+ 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。
  X4 @0 L0 ~8 K; J  X. \
9 Q3 p9 A" b' o% C/ z9 u% v
8 R0 _' `7 [2 G! F  E3 |二、74HC165用法：
6 w; f& k7 b( A" l
引脚介绍
+ r( }; |8 j1 h8 t$ q$ u( N2 p6 s
6 j! F7 p" V' ~6 Y5 @5 v, ESH//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
% `: e5 m$ w$ v; L4 ?; o; `' BCLK,CLK_INH:时钟输入端
, w. j; G+ l* O4 O4 u- V& n1 e' [SER:串行数据输入端
: b3 l; p* ?  I0 H; K" rQH:输出端
" u. ~! R2 ^& ]! x/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。
! b5 K1 q5 M& y) H
真值表：
+ v6 m/ E, p, K7 k


8 y* b3 V% ~5 a' [; w时序图：
+ A" o' C8 R- t/ h9 g7 v) B! @
0 G1 q. S' v" {* S
# x* ~& F; T7 j! c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;
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

: t  I2 A4 a4 t  c9 x* e/ l' D' M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：
SHIFT//LOAD = 0;
_NOP_();        //保持一段时间的低电平

1 S( W/ r+ `8 h" E( y  y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！

CLOCK = 0;
$ [4 ]& d) ^* G" h" o_NOP_();
" m9 H2 s7 Q+ hindata |= indata; CLOCK = 1;

+ Q0 n6 o1 o- q( E9 q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。
7 g, @/ a0 B6 n, `  s# ]$ T% h5 V+ y
. |: c3 X+ T3 w, I2 N5 r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

: h  Z# e) C0 t( r- U$ t, n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）

3 r( c& C% P( e; b8 i4 y( Y六、学会根据器件真值表和时序图编写器件驱动程序

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