IO端口不够用？TinyHMI助你以一当十 -

标题: IO端口不够用？TinyHMI助你以一当十 [打印本页]

作者: 51黑电子爱好者 时间: 2016-4-13 15:02
标题: IO端口不够用？TinyHMI助你以一当十
你是否在设计电路时也曾因为单片机的IO端口不够用而烦恼过？更换引脚多的型号会增加成本，不更换又完成不了需求？今天就和大家分享一个ZLG的TinyHMI，看它是怎么巧妙地将IO口以一当十。

TinyHMI是一个简易人机界面板，它提供了8位显示数码管和8个输入按键，虽然仅仅使用简单的串行接口控制，但足能满足较复杂的系统对人机界面的需求。其实TinyHMI之所能如此神奇，其中的奥秘就它的两片74HC595。74HC595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有相互独立的时钟。移位寄存器有一个串行移位输入（DS），一个串行输出（Q7’），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OE时，存储寄存器的数据输出到总线。

如图2所示，常规的方式来控制8位显示数码管和8个输入按键需要用到24个IO端口；但如图3所示，使用两片74HC595芯片作为驱动的TinyHMI，仅仅只需要用到4个IO即可完成同样的需求。TinyHMI的工作原理是通过DS和SH-CP，先将要显示的位码（即要显示数码管哪一位）发送，再将要显示的段码（即要显示什么符号）发送，然后再由ST-CP让所有输出一统翻转，完成一个完美的“串转并”。因为数码管是逐位显示，所以可以在8根位数据线上分别连接按键，检测所有按键公共端，根据公共端状态和数码管位数据线的状态，就可以得出每个按键的状态啦。

图2 使用常规方法控制数码管和按键

图3 使用74HC595控制数码管和按键

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