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：

) X4 `5 n; L: c! u3 n+ _+ {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)

& X9 r: ^2 \' a: v一、IO扩展之输入扩展：
8 @; S0 C' _% P3 j( e  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。

$ Y. a  g# I; I1 p' Y
二、74HC165用法：

) Y4 b' P* s; ?' @引脚介绍

( x0 \$ ?/ Z0 x+ {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
3 l( e5 Y4 j& v9 ~: H9 V; k5 ?" G! sCLK,CLK_INH:时钟输入端
4 m8 l5 P' z* iSER:串行数据输入端
QH:输出端
& W" N3 b" H3 d/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。
4 ?+ X( u* Z* j. w" t0 [
: G8 @! d0 q6 m  E. G7 |真值表：

0 z5 T9 e$ n& b/ T) F4 z

时序图：
' R0 e  U8 k4 X  K- \/ P7 n8 Q
9 L& t/ C5 K2 y; |" s0 v
4 l1 S3 L. H4 d/ d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
7 E$ n* z: y) 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：
; n3 Z, I2 P" ?- J! l5 @SHIFT//LOAD = 0;
_NOP_();        //保持一段时间的低电平
1 j3 }) L3 k* M$ e# b+ V. X
( K; k3 X+ B' n$ b2 `& |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！

8 n& j( N( [8 }CLOCK = 0;
_NOP_();
. R. Q3 r; |; b6 @. ~+ `+ F* ?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。
9 G. _* x1 Y. d& Y$ I
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
! i4 V8 i; ~5 j* Z6 i
* r9 F! M* U- U( ]+ W! I' O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）

六、学会根据器件真值表和时序图编写器件驱动程序
% Z. U! N- s$ U- a

Dollche

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