單片機講義14:復習綜合實驗一&&IO擴展

知識點：

1、 首先這個實驗的目的主要是訓練大家，對矩陣式按鍵與數(shù)碼管動態(tài)顯示的掌 握程度，要求必須用矩陣式按鍵和 8 位數(shù)碼管，我們現(xiàn)在開始分析程序設計思路。

2、 首先要明確實驗的要求：實驗要求我們從矩陣式按鍵中任選兩支鍵作為加 1 和減 1 輸入按鍵，最大加到 100。所以，我們要在內(nèi)存中開辟一個 char型變 量，定義為 char num,此變量就是我們通過按鍵可以修改的。

3、 我前幾次課講過按鍵的有效方式，這里，我們選一個最簡單的有效方式――抬起有效。言外之意，就是當我們按下按鍵并松開的時候，num 值才會改變。通過矩陣式按鍵的掃描，我們獲得了 0—15 個鍵值。這些鍵值是我們按下按 鍵的時候獲得的，不是松開的時候獲得的，而我們想松開的時候讓按鍵有效， 所以我們應該在程序中加一個等待按鍵釋放的程序 while(!GPIO_KEY !=0xf0);一定要注意這條語句的位置。

4、 一旦全局變量 KeyValue 獲得了鍵值，它是不會自行清除的，這就造成了觸 發(fā)一次動作很多次，為了解決這個問題，我們把按鍵不動作或消抖不通過的鍵值設置為 0－15之外的數(shù)，這里設置為 0XFF,也就是當無按鍵動作時

KeyValue = OXFF。

5、 關于 num 值如何在數(shù)碼管上顯示，這里運用了除和取余法，目的是獲得百位、 十位、個位的十進制數(shù)。

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

然后把要顯示的百位、十位、個位送到相應的數(shù)碼管上，程序如下：

if(i == 0)

{

P0 = smgduan[bai];

}

else if(i == 1)

{

P0 = smgduan[shi];

}

else if(i == 2)

{

P0 = smgduan[ge];

}

通過以上的計算，我們就可以在數(shù)碼管編碼數(shù)組中找到對應的顯示編碼。 至此，程序設計完成！

這里所討論的 IO 輸入擴展，意思是如何通過單片機一位 IO 端口去讀取外部輸入的一個字節(jié)的數(shù)據(jù)(8 位)。下面我們介紹一下器件 74HC165。

引腳介紹

SH//LD:移位控制/置入控制(低電平有效),移位：使能移位輸出;置入：把數(shù)據(jù)放入移位寄存器中

CLK,CLK_INH:時鐘輸入端 SER:串行數(shù)據(jù)輸入端QH:輸出端

/QH:互補輸出端

A- H:并行數(shù)據(jù)輸入端 其實看一個芯片如何使用的，不只是看引腳功能，更重要的是要看時序圖和真值表。

真值表：

時序圖：

這個時序圖包含兩大部分內(nèi)容：裝載數(shù)據(jù)(LOAD)和串行移位(SERIALSHIFT),其中 LOAD 時，必須 inhibit(時鐘禁止),CLOCK _INHIBIT =1;

首先分析如何 LOAD,所謂 LOAD 就是把通過此器件獲得的 8 位數(shù)據(jù)，加載到此器件的內(nèi)部移 位寄存器里。比如外接的是 8 個按鍵，平時沒按下按鍵時是高電平，這時，加載到器件內(nèi)部 移位寄存器里的是 0XFF,當其中某一個鍵被按下時，對應的 8 位編碼數(shù)據(jù)就被加載內(nèi)部移位 寄存器里。通過時序圖和真值表，我們不難發(fā)現(xiàn)，LOAD 時，SHIFT//LOAD 必須保持低電平。 所以加載數(shù)據(jù)時，我們可以這樣編碼：

SHIFT//LOAD= 0;

_NOP_();   //保持一段時間的低電平

隨后，在 CLOCK_HAIBIT 保持低電平，SHIFT//LOAD 保高電平，開如一段 8 位串行數(shù)據(jù)的移 位輸出，時鐘上升沿狀態(tài)下開始移位輸出。以下是上升沿的寫法，一定要記住！

CLOCK = 0;

_NOP_();

indata |= indata; CLOCK = 1;

四、基于 74HC165 按鍵擴展實驗： 實驗現(xiàn)象：下載程序后，按下獨立按鍵可以點亮對應 LED 燈。注意事項：必須將 74HC165模塊的JP165 短接片短接，否則不會出現(xiàn)象。

五、時序與真值表時序，就是按照一定的時間順序給出信號。按照這個時間順序，你就能得到你想要的數(shù)據(jù)或者把你要寫的數(shù)據(jù)寫進芯片。

真值表：輸入與輸出物理電平關系

六、學會根據(jù)器件真值表和時序圖編寫器件驅(qū)動程序