嵌入式开发–IO口扩展，输出引脚

嵌入式开发经常遇到IO口不够的情况，更换引脚更多的单片机是一种选择，但最近两年单片机的价格翻着跟斗的往上涨，替代方便也有，就是通过IO口扩展芯片来实现。

本段说明摘自明微电子的说明书：
74HC595D 是一种具有8 位锁存、8 位串行输入、 8 位串/并行输出、串—并移位寄存器和三态输出功能的通用LED 驱动芯片。具有8 位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。移位寄存器和存储器是分别的时钟。数据在SCK 的上升沿输入，在RCK 的上升沿进入的存储寄存器中去。移位寄存器有一个串行移位输入（SER），和一个串行输出（Q7’）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8 位的，具备三态的总线输出，当使能时，存储寄存器的数据输出到总线。它可以与其他公司生产的74HC595 完全兼容
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下图截取自NXP公司的说明书
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两款芯片功能一样，引脚定义一样，只是用了不同的符号来表示。
由于两家公司的描述不同，在此特别说明一下
数据从
14脚：数据引脚 DS或SER 数据从该引脚送入
9脚：Q7S或Q7‘ 当数据超过8位时，最先送入的数据从该引脚溢出，本芯片只存储8位以内的数据。
11脚移位时钟信号，
12脚锁丰时钟信号

电路图

用了2片芯片做级联，也可以支持更多的芯片，比如4片，同样只需要MCU端用3根IO口线驱动。
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芯片的驱动

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对着这个表格来操作就行，
13脚G 为低时，芯片工作。
10脚SCLR 为低时，芯片数据清空，正常工作时接高即可。
11脚SCK 移位时钟上升沿时，将14脚的数据保存到移位寄存器内
12脚RCK 锁存时钟上升沿时，将移位寄存器内的数据输出，完成串入并出的转换。

芯片驱动方式与I2C接口很相近，差不多自己写两句就好了。很简单就没有再写注释

#define HC595_SDA_PORT  GPIOA
#define HC595_SDA_PIN   GPIO_PIN_9
#define HC595_SFT_PORT  GPIOA
#define HC595_SFT_PIN   GPIO_PIN_10
#define HC595_LCK_PORT  GPIOA
#define HC595_LCK_PIN   GPIO_PIN_8#define HC595_SDA(n)  (n?HAL_GPIO_WritePin(HC595_SDA_PORT,HC595_SDA_PIN, GPIO_PIN_SET):HAL_GPIO_WritePin(HC595_SDA_PORT,HC595_SDA_PIN,GPIO_PIN_RESET))
#define HC595_SFT(n)  (n?HAL_GPIO_WritePin(HC595_SFT_PORT,HC595_SFT_PIN, GPIO_PIN_SET):HAL_GPIO_WritePin(HC595_SFT_PORT,HC595_SFT_PIN,GPIO_PIN_RESET))
#define HC595_LCK(n)  (n?HAL_GPIO_WritePin(HC595_LCK_PORT,HC595_LCK_PIN, GPIO_PIN_SET):HAL_GPIO_WritePin(HC595_LCK_PORT,HC595_LCK_PIN,GPIO_PIN_RESET))void hc595_display(u16 in)
{u8 i=0;for(i=0; i<16; i++){if((in&0x01) == 0)HC595_SDA(0);elseHC595_SDA(1);delay_us(1);HC595_SFT(1);delay_us(1);HC595_SFT(0);delay_us(1);in>>=1;}HC595_LCK(1);delay_us(1);HC595_LCK(0);delay_us(1);
}

在这里要批评一下明微电子，说明书里面用的图能做得好一点么，下面这个图是给人看的么
在这里插入图片描述
看看人家NXP的图

输入扩展

如果同时需要输入IO扩展的话，还有另一款国产IC可供选择，沁恒的CH423S，没错，就是大名鼎鼎的CH340那家公司。2线控制，还有一根可选的中断线，非常不错，只是价格比74HC595要贵些。将来用到了再和大家分享。
只是芯片手册中有这样一句话，让我有点担心其可靠性。
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转念一想，CH340不是用得好好的么，同一家公司的产品，不至于吧。