74HC595是我接触最早的一个芯片，它可以将8位串行信号转换成8位并行信号，可用于扩展单片机输出引脚。

还有74HC165，8位并行信号转换成8位串行信号，可用于扩展单片机输入引脚。

他俩与单片机的数据交换都是很简单的串行信号，和几根控制线，在用于扩展输入输出引脚的基础上，能不能让他俩符合SPI协议呢？

于是就有了本项目。

74HC595

需要处理的引脚：

• SHCP 接收一个输入，内部寄存器移动一位。

• DS 输入数据。

• STCP 将内部寄存器复制到输出引脚上。

其中STCP是上升沿时生效，正好对应了片选结束时的上升沿，直接接片选CS。

如果STCP不生效，那么SHCP输入也无所谓，不会影响输出，而且我们每次片选会完整覆盖之前的内容，所以，SHCP直接接时钟MCLK。

DS直连MOSI。

于是简简单单结束了。

在最初的设计中，我给时钟加了多余的三态开关，并错误给片选控制三态开关加了非门，但是很奇怪居然跑起来了。

74HC165

需要处理的引脚：

• CE：时钟使能，低电平生效。

• CP：输出一位，内部寄存器移动一位。

• Q7：输出数据。

• PL：锁存内部寄存器。

CE直接接片选CS。

CP直接时钟MCLK。

Q7经过三态开关后接MISO，未选中时避免干扰总线。在我最初的设计中我忘记了这里

但PL并不是与边沿有关的，可以认为低电平时会持续复制输入到寄存器内，但我们希望只复制一次。希望片选低电平到来时PL产生一次下降沿。

于是有了这样子的设计：

片选默认高电平，既C3两侧电压相同。

当片选低电平时，CS是突变的，C3两侧电压不可突变，于是拉低PL，产生一个低电平脉冲。

然后电容开始充电，在1nF、10K的配置下，下拉片选后等待10μs再读数据是保守的可用的时间。

似乎CE不需要接片选，我的设计中怕出问题接了，因为未选中时时钟读读也不影响的。

实测，74HC165输入引脚内部是没有上拉下拉电阻的，悬空就是悬空。

测试

我595和165都串了两个，共16位，并生成随机数，自己输出自己输入。但是只接了4位的线。

void loop()
{
    uint8_t num = random() & 0b1111;

    d595.setBatch(1, num);
    d595.update();
    d165.update();

    uint8_t read = d165.getBuffer()[1] & 0b1111;

    Serial.print("num: ");
    Serial.print(num);
    Serial.print(",read: ");
    Serial.println(read);

    if (read != num)
    {
        Serial.println("读错了！！！");
    }
}

遇到的问题比我预料的多多，问题基本都出在写驱动代码上，程序还要加油呀┭┮﹏┭┮

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于是这样一个用来扩展IO的方案做好啦~