STM32读取74HC165N移位寄存器驱动

1，74HC165芯片信息

74HC165 是一个 8 位串行或并行输入/串行输出移位寄存器，一般用于单片机的IO扩展。74HC165手册

首先查看74HC165时序图

芯片以时钟信号CP为基准读取或者输出数据。

第1个时钟周期，PL为低电平时，开始同步读取8个DI的状态(D0...D7)；

第2个时钟周期，PL恢复为高电平，停止数据读取；

第3个时钟周期，CE为低电平，通过Q7输出D7通道状态值；

从第3个时钟周期开始，每一个时钟周期，Q7顺序输出1位从D7到D0的的通道状态值；

第10个时钟周期，输出最后一个通道D0的状态值，同时CE恢复高电平，停止数据输出。

根据时序图，编写74HC165的驱动程序。

2，STM32的GPIO设置

以STM32F103C8T6为例，使用GPIO_PIN_1~GPIO_PIN_4 4个GPIO通道来连接74HC165。GPIO_PIN_1用于时钟信号(CP)输出，GPIO_PIN_2用于CE输出，GPIO_PIN_3用于PL信号输出，GPIO_PIN_4用于数据接收Q7。GPIO的定义如下：

#define PIN_CP_Pin GPIO_PIN_1
#define PIN_CP_GPIO_Port GPIOA
#define PIN_CE_Pin GPIO_PIN_2
#define PIN_CE_GPIO_Port GPIOA
#define PIN_PL_Pin GPIO_PIN_3
#define PIN_PL_GPIO_Port GPIOA
#define PIN_Q7_Pin GPIO_PIN_4
#define PIN_Q7_GPIO_Port GPIOA

对GPIO功能进行定义：

其中，输出模式需定义为PUSH PULL推挽模式。

/*Configure GPIO pins : PAPin PAPin PAPin */
  GPIO_InitStruct.Pin = PIN_CP_Pin|PIN_CE_Pin|PIN_PL_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pin : PtPin */
  GPIO_InitStruct.Pin = PIN_Q7_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  HAL_GPIO_Init(PIN_Q7_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

初始化CP\CE\PL状态

HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, PIN_CP_Pin, GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, PIN_CE_Pin, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, PIN_PL_Pin, GPIO_PIN_SET);

3，编写74HC165N驱动程序

int i = 0;
        uint8_t rlt_bin = 0;//通道采样结果
        do {
            //拉高CP电平，产生时钟上升沿
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, PIN_CP_Pin, GPIO_PIN_SET);
            switch (i) {
                case 0:
                    //拉低PL电平，开始同步读取8个di通道数据
                    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, PIN_PL_Pin, GPIO_PIN_RESET);
                    break;
                case 1:
                    //拉高PL电平，停止读取通道数据
                    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, PIN_PL_Pin, GPIO_PIN_SET);
                    break;
                case 2:
                    //拉低ce，开始顺序读取通道数据
                    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, PIN_CE_Pin, GPIO_PIN_RESET);
                    //读取第8通道数据
                    if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,PIN_Q7_Pin)==GPIO_PIN_SET)
                        rlt_bin |= (1<<7);
                    break;
                case 3:
                    //读取第7通道数据
                    if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,PIN_Q7_Pin)==GPIO_PIN_SET)
                        rlt_bin |= (1<<6);
                    break;
                case 4:
                    //读取第6通道数据
                    if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,PIN_Q7_Pin)==GPIO_PIN_SET)
                        rlt_bin |= (1<<5);
                    break;
                case 5:
                    //读取第5通道数据
                    if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,PIN_Q7_Pin)==GPIO_PIN_SET)
                        rlt_bin |= (1<<4);
                    break;
                case 6:
                    //读取第4通道数据
                    if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,PIN_Q7_Pin)==GPIO_PIN_SET)
                        rlt_bin |= (1<<3);
                    break;
                case 7:
                    //读取第3通道数据
                    if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,PIN_Q7_Pin)==GPIO_PIN_SET)
                        rlt_bin |= (1<<2);
                    break;
                case 8:
                    //读取第2通道数据
                    if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,PIN_Q7_Pin)==GPIO_PIN_SET)
                        rlt_bin |= (1 << 1);
                    break;
                case 9:
                    //读取第1通道数据
                    if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,PIN_Q7_Pin)==GPIO_PIN_SET)
                        rlt_bin |= (1<<0);
                    //拉高CE，停止读取
                    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, PIN_CE_Pin, GPIO_PIN_SET);
                    break;
                default:
                    break;
            }
            //拉低CP电平，产生时钟下降沿
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, PIN_CP_Pin, GPIO_PIN_RESET);
        } while (i++ < 9);
        printf("rlt:%X\n",rlt_bin);

读取的通道数据保存在8位无符号数rlt_bin中，该数的每一位记录1个通道的状态。

4，编译保存下装测试

此部分内容不再累述。