我們都知道通信從大的方面有兩種：串行和并行。串行的最大優(yōu)點是占用總線少，但是傳輸速率低;并行恰恰相反，占用總線多，傳輸速率高。市面上有很多這樣的芯片，有串入并出的(通俗講就是 一個一個進，最后一塊出來)，有并入串出的(相對前者而言)。具體用哪種類型要根據(jù)我們得實際情況。比如利用單片機顯示數(shù)碼管單純的顯示一個數(shù)碼管如果僅僅是為了顯示 那么動用單片機一個端口(如P0或P1/P2/P3)那沒有什么，當(dāng)然這里我說的數(shù)碼管是8段的(如果利用BCD類型 16進制數(shù)碼管那么只需四個即可)就拿51類型的單片機來說，總共32個I/O口，一般如果不是做太大的工程是完全夠用的，但有些時候你會恨單片機怎么不多長幾條“腿”，怎么省還是不夠用。這個時候就需要用到并轉(zhuǎn)串或者串轉(zhuǎn)并芯片來進行IO口的擴展，74HC165就是一種并行轉(zhuǎn)串行的芯片。

74HC165是一款高速CMOS器件，74HC165遵循JEDEC標準no.7A。74HC165引腳兼容低功耗肖特基TTL(LSTTL)系列。

74HC165芯片有8位移位寄存器(并行輸入，互補串行輸出)

74hc165特性

8位同步并行輸入

異步串行輸出

兼容JEDEC標準no.7A

ESD保護

簡要說明

54/74165為8位移位寄存器,其主要電特性的典型值如下：

74hc165基本參數(shù)

電壓：2.0～6.0V

驅(qū)動電流：+/-5.2mA

傳輸延遲：16ns@5V

最高頻率：56MHz@5V

邏輯電平：CMOS

工作溫度：-40～+85℃

封裝：SO16，SSOP16，DIP16，TSSOP16

邏輯電路圖：

真值表：

時序圖：

74HC165芯片的芯片引腳圖：

引腳功能介紹

1、CLK,CLK INH ： 時鐘輸入端(上升沿有效)

2、A-H ：并行數(shù)據(jù)輸入端

3、SER ：串行數(shù)據(jù)輸入端，為串行輸入端 、 將數(shù)據(jù)串行進入到寄存器中、在每一個時鐘的上升沿向右移動一位，利用這種特性，只要把 QH輸出連接到下一級的SER輸入 既可實現(xiàn)并轉(zhuǎn)串?dāng)U展

4、QH ： 輸出端

5、!QH ：互補輸出端

6、SH/!LD：移位控制/置入控制(低電平有效)， 為低電平時 并行數(shù)據(jù)進入移位寄存器中，為高電平時并行數(shù)據(jù)不能傳進移位寄存器

①當(dāng)輸入端(SH/LD)為低：

從D0到D7口輸入的并行數(shù)據(jù)將被異步地讀取進寄存器內(nèi)，然后通過DS輸出。

②當(dāng)輸入端(SH/LD)為高：

數(shù)據(jù)將從DS(10引腳)輸入端串行進入寄存器，在每個時鐘脈沖的上升沿向右移動一位。利用這種特性，只要把Q7輸出綁定到下一級的DS輸入，即可實現(xiàn)并轉(zhuǎn)串?dāng)U展。(在我們的開發(fā)板，DS端是懸空的)，通過時鐘管腳，上升沿有效，在每個時鐘脈沖的上升沿向右移動一位(D0→D1→D2→D3→…→D7)一位一位將數(shù)據(jù)往外讀出和移出。

芯片工作方法：

其實看一個芯片是如何使用的，不只是看引腳功能，更重要的是要看時序圖和真值表，從其中我們可以詳細的了解到它是如何使用的，然后轉(zhuǎn)化成程序代碼即可。

從上面我們的真值表和時序圖中我們要特別注意幾個端口的變化，真值表中SH/LD只有在高電平的時候方才有效;CLK,CLK INH只有當(dāng)其中一個為低電平的時候，另一個時鐘才能正確的輸入，這是非常重要的(一般的我們在使用時，可以將其中的一個直接接地，另一個做時鐘輸入端口使用)。但是我們做事要細心，要一絲不茍，從時序圖中我們看到SH/LD有一個負脈沖這是什么緣故呢?在程序設(shè)計中如果忽略了此處，那么注定結(jié)果是悲劇的。從SH/LD的全稱是： SHIFT/LOAD 這說明它有兩種功能( SHIFT英文意思是移位，LOAD是裝載) ，故美其名曰： 移位控制(高電平有效)/置入控制端口(低電平有效)。在單片機接收數(shù)據(jù)前，必須將該引腳拉低，目的是為了將并行數(shù)據(jù)A--H上得數(shù)據(jù)裝載到內(nèi)部寄存器中，這里體現(xiàn)的時LOAD功能;接下來在接收數(shù)據(jù)的過程中必須將該引腳拉高，目的是為了使寄存器中的數(shù)據(jù)可以移動，從而從QH或QN'中移入單片機。這里體現(xiàn)的是SHIFT功能。74hc165中最重要的一個引腳就是該引腳 至于說時鐘電路就顯得遜色多了。我們只需將單品機的某一個端口拉低或抬高即可，這樣數(shù)據(jù)就一步一步的被接收了。請務(wù)必記得上升沿有效。

接下來看下使用到的開發(fā)板相關(guān)模塊的電路原理圖：

開發(fā)板上的165并行輸入端口 連接的IO口是與8個獨立鍵盤相互共用，可以做獨立鍵盤的輸入擴展、QH串行輸出端口是連接了P17引腳 加了個短路冒不用的時候可以斷開避免影響P17的電平。 每次按鍵按下時，相應(yīng)的發(fā)光二極管就會被點亮。

硬件連線圖：

示例程序如下：

#include "reg52.h"

#include "intrins.h"

typedef unsigned char u8;

typedef unsigned int u16;

#define GPIO_LED P0

sbit IN_PL = P1^6; //SHIFT/!LOA引腳

sbit IN_Data = P1^7; // QH數(shù)據(jù)輸出引腳

sbit SCK = P3^6; //CLOCK引腳

u8 Read74HC165()

{

u8 indata;

u8 i;

IN_PL = 0;//裝載8位并行數(shù)據(jù)

_nop_();

IN_PL = 1;//轉(zhuǎn)換8位并行數(shù)據(jù)為串行數(shù)據(jù)

_nop_();

indata = 0;

for(i = 0; i < 8; i ++) //將8個串行數(shù)據(jù)存入數(shù)組indata中

{

indata = indata << 1;//開始時，indata數(shù)組先左移一位，以后每個循環(huán)左移一次

SCK = 0;//時鐘低電平到來后，并行數(shù)據(jù)開始轉(zhuǎn)換串行數(shù)據(jù)

_nop_();

indata |= IN_Data; //將轉(zhuǎn)換完成的串行數(shù)據(jù)一位位存入數(shù)組

SCK = 1; //時鐘變?yōu)楦唠娖?，再次變?yōu)榈碗娖綍r，開始傳出下一位串行數(shù)據(jù)

}

return indata;

}

void main()

{

u8 h165Value;

while(1)

{

h165Value = Read74HC165();

if(h165Value != 0xff)

{

GPIO_LED = ~h165Value; //根據(jù)傳出的串行數(shù)據(jù)來點亮相應(yīng)的發(fā)光二極管

}

}

}