数字电路-芯片-74HC165

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一、74HC165的基本使用步骤

74HC165是个并行输入串行输出的逻辑芯片，了解一款芯片都是从它的datasheet开始，下面以NXP公司74HC165为例进行介绍。

先看下该芯片datasheet的总体描述：

74HC165/74HCT165是一个8位串行或并行输入，串行输出的移位寄存器。具有一个串行输入（DS引脚），8个并行数据输入（D0到D7）和两个互补串行输出的功能。当PL引脚为低时，D0-D7端的数据进入移位寄存器。当PL引脚为高时，数据从DS引脚串行进入寄存器。当CE引脚为低时，使能时钟，数据在时钟CP上升时数据进行移位。当CE引脚为高时，失能时钟，时钟输入无效。

我们再结合芯片的功能框图来理解工作过程：

从上图可以看出，PL引脚控制并行数据的获取，低电平有效，数据进入8位移位寄存器，再由CP和CE两个引脚配合控制移位寄存器里的数据从Q7引脚串行输出。

再看看芯片真值表：

第一个红色框是并行加载数据的，只要PL为低电平即可；

第二个蓝色框是串行移位，此时要求PL为高电平，CE为低电平，Q0~Q6在CP每来一个上升沿时依次往Q7移位；

第三个紫色框是保持当前状态输出。

芯片时序图：

还有一个重要的信息，就是芯片的引脚定义：

从芯片的描述，我们可能还不是很清楚具体的工作原理以及过程，下面图文并茂为大家详细讲述下。

最后对如何驱动74HC165总结几个步骤：

1、引脚1（PL）为低电平，获取并行数据输入，数据移入移位寄存器；

2、将引脚1置为高电平，停止并行数据输入；

3、引脚15（OE）为低电平，使能时钟输入；

4、时钟CP每产生一个上升沿，移位寄存器中的数据从高位（Q6）到低位（Q0）依次移出到Q7。

二、74HC165的级联

74HC165其实和74HC595一样，也有级联功能，74HC595相关知识在之前文章中有整理过，详见（数字电路-芯片-74HC595）这里说下74HC165的级联。

前面基础篇也讲到74HC165是个并行输入转串行输出的逻辑芯片，该芯片除了串行输出外还有一个串行输入引脚，74HC165的级联功能就使用到这个串行输入引脚，也就是引脚10（DS）：

下面就讲下74HC165级联的原理：

从前面的两篇74HC165文章知道，74HC165并行转串行是通过移位寄存器实现的，当PL为低电平时，并行数据（8bit）进入移位寄存器，当PL为高时，进入移位寄存器的数据就从DS引脚进入寄存器，然后在每个时钟的上升沿往输出引脚Q7移一位。根据这个原理，只要把输出Q7（引脚9）连到下一级74HC165的DS引脚（引脚10）即可实现级联功能，如下图：

最后再以图文并茂的方式总结下74HC165级联后的工作过程，如下图：

三、74HC165级联编程

前面的文章已详细讲述了74HC165级联的原理和工作过程，下面以两片74HC165级联来检测16个轻触按键的状态为例，当按键被按下时点亮对应的LED。

级联电路如下：

直接贴出代码，相应的语句已做好注释：

/*** 74hc165.c ***/#include "74hc165.h"//初始化74hc165void _74hc165_init(void){  HC165_CE = 0; //初始化使能时钟，后面就不需再使能  HC165_PL = 1; //PL拉高，不读取按键状态  HC165_CLK = 1; //时钟拉高，便于产生上升沿}//读取两个74HC165级联void _74hc165_read_2byte(uchar date[2]){  uchar i;  uint temp = 0;  HC165_PL = 0; //PL拉低，读取按键状态  HC165_PL = 1; //PL拉高，停止按键读取if(HC165_OUT == 1)        //等于1即并行输入D7引脚的按键被按下      temp |= 0x01;         //最低位置1表示按键被按下，反之则没按键被按下for(i = 0; i < 15; i   )  //因为最高位不用移位即可读取，故循环(16-1)次，依次把次高位移到最高位，第一级74HC165优先读取  {    temp = temp << 1;    HC165_CLK = 0; //HC165_CLK = 0 ——> HC165_CLK = 1 产生上升沿，次高位D(n-1)移到高位D(n)    _nop_();    _nop_();    HC165_CLK = 1;if(HC165_OUT == 1)      temp |= 0x01;  }//将16位数据分离为两个8位数据  date[0] = (uchar)(temp & 0x00ff);//第二级74HC165的数据  date[1] = (uchar)((temp >> 8) & 0x00ff);//第一级74HC165的数据}

四、74HC165、74HC164、74HC595简单对比

74HC164、74HC595这两款芯片都具有串行输入，并行输出的功能，最大的不同点在于74HC164没有锁存功能。因此，在做数码管的输出显示的时候74HC164会出现拖影的想象，在设计此电路时要注意考虑此情况。另外74HC165与74HC164型号上十分相似，但是两者功能相反，74HC165主要是并行输入，串行输出的功能。

本文主要内容参考CSDN（作者壹二叁）

整理：8号线攻城狮

来源：8号线攻城狮

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首次发布时间：2022-08-03