74LS165单片机键盘扩展

根据提供的文件信息，本文将详细解析“74LS165单片机键盘扩展”的相关知识点，包括74LS165芯片的功能、工作原理、以及如何通过模拟串行口实现键盘扩展等内容。 ### 一、74LS165芯片简介 74LS165是一种并行输入串行输出的移位寄存器，主要用于扩展并行输入口。它具有8个并行数据输入端和一个串行数据输出端，能够将8位并行输入数据转换为串行数据输出。这种特性使得74LS165成为单片机系统中扩展输入设备（如键盘）的理想选择之一。 #### 主要特点： 1. **并行输入串行输出**：支持同时接收8位并行数据，并将其转换为串行数据输出。 2. **时钟脉冲控制**：输出状态由外部时钟脉冲控制，每个时钟周期移出一位数据。 3. **数据锁存能力**：内部集成了锁存器，能够在锁存信号的作用下保持数据不变。 4. **高电平有效**：通常情况下，数据输入和输出均为高电平有效。 5. **广泛兼容性**：与多种单片机兼容，易于集成到现有系统中。 ### 二、74LS165在单片机中的应用 #### 1. 应用背景 在单片机系统中，常常需要扩展更多的输入设备（例如键盘），但由于单片机的I/O端口数量有限，因此需要利用像74LS165这样的移位寄存器来扩展输入接口。 #### 2. 工作原理 74LS165的工作原理基于移位寄存器的基本概念，即通过时钟脉冲来逐位移出数据。具体步骤如下： - **初始化**：首先确保所有数据输入端处于高电平或低电平状态，这取决于实际应用需求。 - **锁存**：发送一个锁存信号，使输入数据被锁存。 - **移位**：在每一个时钟周期内，通过时钟脉冲控制，将锁存的数据逐位移出。 #### 3. 在键盘扩展中的实现 在本例中，通过模拟串行口的方式实现对74LS165的控制，具体步骤如下： 1. **初始化设置**：设置相关的I/O端口为输出模式，如DATA_165、CLK_165和LD_165。 2. **读取数据**：调用RD_BYTE子程序读取数据，先将锁存端口LD_165置低，使数据锁存；随后调用SHIFT子程序进行数据移位操作，读取每一位数据。 3. **数据处理**：读取两次数据后，进行比较验证，确保数据的准确性；最后将数据通过P0端口显示出来。 ### 三、代码解析 #### 1. 硬件配置 - **DATA_165**: 数据输入端，连接到P1.4。 - **CLK_165**: 时钟信号端，连接到P1.5。 - **LD_165**: 锁存信号端，连接到P1.6。 - **DATA_BUF**: 数据缓冲区，地址为30H。 - **TEMP**: 临时变量存储区，地址为31H。 #### 2. 主程序流程 - 初始化堆栈指针SP和端口P0、P2。 - 调用RD_BYTE子程序两次读取数据，并进行比较。 - 如果两次读取的数据一致，则通过P0端口输出显示。 - 否则，重复读取过程直至数据一致。 #### 3. 子程序详解 - **SHIFT**: 数据移位子程序，负责从74LS165读取8位数据。 - **RD_BYTE**: 读取数据子程序，完成数据的锁存与移位。 - **DELAY10MS**: 10毫秒延时子程序，用于保证数据读取的准确性。 ### 四、总结 通过上述分析可以看出，利用74LS165芯片可以有效地扩展单片机系统的输入接口，尤其适用于键盘等输入设备的扩展。此外，通过合理的硬件配置和软件编程，可以确保数据传输的准确性和可靠性。这对于提高单片机系统的功能性和实用性具有重要意义。