单片机讲义14:复习综合实验一&&IO扩展

CRAZY_argentina · 发表于 2022-6-9 10:00

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第14讲复习综合实验一&&IO扩展

知识点：

1、综合实验一的一种编程思路

2、 IO扩展之输入扩展

3、基于74HC165按键扩展实验

4、学会根据器件真值表和时序图编写器件驱动程序

一、综合实验一的一种编程思路

1、首先这个实验的目的主要是训练大家，对矩阵式按键与数码管动态显示的掌握程度，要求必须用矩阵式按键和 8 位数码管，我们现在开始分析程序设计思路。

2、首先要明确实验的要求：实验要求我们从矩阵式按键中任选两支键作为加 1 和减 1 输入按键，最大加到 100。所以，我们要在内存中开辟一个 char型变量，定义为 char num,此变量就是我们通过按键可以修改的。

3、我前几次课讲过按键的有效方式，这里，我们选一个最简单的有效方式――抬起有效。言外之意，就是当我们按下按键并松开的时候，num 值才会改变。通过矩阵式按键的扫描，我们获得了 0—15 个键值。这些键值是我们按下按键的时候获得的，不是松开的时候获得的，而我们想松开的时候让按键有效，所以我们应该在程序中加一个等待按键释放的程序 while(!GPIO_KEY !=0xf0);一定要注意这条语句的位置。

4、一旦全局变量 KeyValue 获得了键值，它是不会自行清除的，这就造成了触发一次动作很多次，为了解决这个问题，我们把按键不动作或消抖不通过的键值设置为 0－15之外的数，这里设置为 0XFF,也就是当无按键动作时

KeyValue = OXFF。

5、关于 num 值如何在数码管上显示，这里运用了除和取余法，目的是获得百位、十位、个位的十进制数。

百位：bai = num /100; 十位：shi = num%100/10; 个位：ge = num%100%10;

然后把要显示的百位、十位、个位送到相应的数码管上，程序如下：

if(i == 0)

{

P0 = smgduan[bai];

}

else if(i == 1)

{

P0 = smgduan[shi];

}

else if(i == 2)

{

P0 = smgduan[ge];

}

通过以上的计算，我们就可以在数码管编码数组中找到对应的显示编码。至此，程序设计完成！

二、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。

三、74HC165 用法：

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 SER:串行数据输入端QH: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。

真值表：

时序图：

这个时序图包含两大部分内容：装载数据(LOAD)和串行移位(SERIALSHIFT),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

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;

_NOP_();

indata |= indata; CLOCK = 1;

四、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。

五、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

六、学会根据器件真值表和时序图编写器件驱动程序