74HC165芯片介绍

  74HC165 是 8位并行输入串行输出移位寄存器，它是一款高速 CMOS 器件，遵循JEDEC 标准。74HC165 引脚兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。其管脚封装及功能如下：

  1. CLK、CLK INH：74HC165 的时钟输入是一个“或非门” 结构CLK和CLKINH功能是可以等效的可以互换使用的，一般采取相连在一起、上升沿时数据一位一位的串行输出。
  2. A－H：并行数据输入端
  3. SER：为串行输入端、将数据串行进入到寄存器中、在每一个时钟的上升沿向右移动一位，利用这种特性，只要把 QH 输出连接到下一级的 SER 输入既可实现并转串扩展。
  4. QH：串行输出端
  5. Q`H：互补串行输出端
  6. SH/LD：为低电平时并行数据进入移位寄存器中、为高电平时并行数据不能传进移位寄存器。

   当移位/置入控制端（SH/LD）为低电平时，并行数据（A－H）被置入寄存器，而时钟（CLK,CLK INH）及串行数据（SER）均无关。当 SH/LD为高电平时，并行置数功能被禁止。

  CLK 和CLK INK在功能上是等价的，可以交换使用。当CLK和CLK INK有一个为低电平并且SH/LD为高电平时，另一个时钟可以输入。当CLK和CLK INK有一个为高电平时，另一个时钟被禁止。只有在CLK为高电平时CLKINK才可变为高电平。

时序图

  当SH/LD为低电平时74HC165 并行输入口数据存储到寄存器中，要读取该数据只需保证时钟在上升沿时读取即可，如果需要读取8位即一个字节数据，只需要循环8次，先从最高位开始（74HC164 并行口的H就相当于最高位，A为最低位），每读取一次就移1位，在串行数据读取的程序中，通常先移位后读取数据，8次循环后就将一个字节数据读取出来。从时序图中可以看出，74HC165的串行输出与输入正好是对应的，即H-A按高到低位依次输出

硬件设计

  本实验使用到硬件资源如下：

  1. LED模块(D1~D8)
  2. 独立按键模块
  3. 74HC165模块

  74HC165芯片的控制管脚QH、CLK、SH/LD并未直接连接到51单片机的IO上，而是连接到J5端子上。芯片的并口输入端连接在JP2。

软件设计

  本实验要实现的功能是：独立按键K1~K8按下对应控制D1~D8亮

实物接线图
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实验名称：IO扩展(并转串)实验-74HC165
接线说明：	
实验现象：下载程序后，独立按键模块的K1-K8键按下控制对应LED模块D1-D8指示灯
注意事项：																				  
***************************************************************************************/
#include "reg52.h"

typedef unsigned int u16;	//对系统默认数据类型进行重定义
typedef unsigned char u8;

//定义74HC165控制管脚
sbit HC165_QH=P1^7;	//串行数据输出
sbit HC165_CLK=P1^6;//时钟输入
sbit HC165_SHLD=P1^5;//寄存器存储控制

#define LED_PORT	P2	//LED模块控制


/*******************************************************************************
* 函 数 名       : delay_10us
* 函数功能		 : 延时函数，ten_us=1时，大约延时10us
* 输    入       : ten_us
* 输    出    	 : 无
*******************************************************************************/
void delay_10us(u16 ten_us)
{
	while(ten_us--);	
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : delay_ms
* 函数功能		 : ms延时函数，ms=1时，大约延时1ms
* 输    入       : ten_us
* 输    出    	 : 无
*******************************************************************************/
void delay_ms(u16 ms)
{
	u16 i,j;
	for(i=ms;i>0;i--)
		for(j=110;j>0;j--);
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : hc165_read_data(u8 dat)
* 函数功能		   : 从74HC165中读取一个字节数据
* 输    入         : 无
* 输    出         : 一个字节数据
*******************************************************************************/
u8 hc165_read_data(void)
{
	u8 i=0;
	u8 value=0;

	HC165_SHLD=0;//SHLD拉低，165并口数据传入到移位寄存器中
	delay_10us(5);//短暂延时
	HC165_SHLD=1;//SHLD拉高，禁止165并口数据传入到移位寄存器中

	for(i=0;i<8;i++)//循环8次读取一个字节
	{
		value<<=1;//左移1位，先读取的数据是高位，经过8次循环则将第一次读取的位放到字节高位
		HC165_CLK=0;//CLK INH为低电平开始读取数据
		delay_10us(5);
		value|=HC165_QH;
		HC165_CLK=1;//上升沿读取数据
		delay_10us(5);				
	}	
	return value;	
}


/*******************************************************************************
* 函 数 名       : main
* 函数功能		 : 主函数
* 输    入       : 无
* 输    出    	 : 无
*******************************************************************************/
void main()
{	
	u8 value=0;

	LED_PORT=0xff;//保证LED默认是熄灭的
	while(1)
	{		
		value=hc165_read_data();
		if(value!=0xff)LED_PORT=value;								
	}		
}

  实验代码比较简单，首先将LED模块控制脚输出高电平，保证LED默认是熄灭状态，然后进入循环，读取74HC165存储器中数据，然后保存到变量value中，从硬件电路中可知，在74HC165并行口中有上拉电阻，所以当按键未按下时，默认输出数据为0XFF，只有当按键按下时不为0XFF。最后将读取的值通过LED模块展示。