关于74hc165（并行输入，串行输出）芯片的一个小疑惑 - 单片机/MCU论坛 -
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关于74hc165（并行输入，串行输出）芯片的一个小疑惑
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本帖最后由 TechMonk 于
15:43 编辑
在51单片机开发板实验中，我用到了74hc165芯片。关于根据它的时序进行编程遇到了一点疑问。
能正常实现功能的程序（只写出74H165读数据这个函数）下：
uchar h165ReadByte()
uchar i,k = 0;
for (i = 0;i & 8;i++)
&&SCL = 0;
&&_nop_();
&&k = (k&&1)|(SDA);
&&SCL = 1;
&&_nop_();
上图是正确的程序，下图是不正确的但我认为有道理的程序。
注：SL是移位/置入控制端，SCL是时钟输入端，SDA是数据输出端，
SL = 0;_nop_();SL = 1;_nop_();这一段是让数据进入移位寄存器。
我的【疑问】就是【k = (k&&1)|(SDA);】这句话的位置，数据手册貌似说时钟上升沿时，数据进入数据输出端（我看教学视频是这么说的，但在数据手册上没找到这句话），那么k = (k&&1)|(SDA）这句话不应该加在SCL = 1（上升沿完成之后）之后吗，为什么要加在SCL=0和SCL=1中间？所以数据到底什么时候开始移动到了输出端？
时序图如下，
15:01:05　　
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本帖最后由 TechMonk 于
15:24 编辑
图片里两段程序，下面的程序的错误不在于k = (k&&1)|(SDA）与SCL = 1的位置，而是在于SL已经把数据移到SDA，不在SCL = 1先读一位数据的话，会丢失一位数据，如果能做试验的话，可以试出读出的数据和实际数据是错了一位
本帖最后由 TechMonk 于
15:59 编辑
图片里两段程序，下面的程序的错误不在于k = (k
是不是数据输入端的最高位D7与数据输出端（我记为SDA）在物理上是连通的，只要在D7位置上的数据，就相当于是数据输出端SDA的数据（因为二者物理连通）？可以这么理解吗？
图片里两段程序，下面的程序的错误不在于k = (k
是不是数据输入端的最高位D7与数据输出端（我记为SDA）在物理上是连通的，只要在D7位置上的数据，就相当于是数据输出端SDA的数据（因为二者物理连通）？可以这么理解吗？
芯片内部是不连通的，SL引脚是一个信号，当有效时，将并口上D0-D7的数据移送到内部的串行寄存器，之后以SCL作为移位信号，将串行寄存器里的数据通过SDA引脚一位一位的送出。这只是数字电路里的移位寄存器和锁存器的原理。
根据165芯片手册里的真值表，在给SL引脚一个有效信号后，在使用SCL移动数据前，应该给SL引脚一个关闭信号。
芯片内部是不连通的，SL引脚是一个信号，当有效时，将并口上D0-D7的数据移送到内部的串行寄存器，之后以SCL作为移位信号，将串行寄存器里的数据通过SDA引脚一位一位的送出。这只是数字电路里的移位寄存器和锁存器的原理。
根据165芯片手册里的真值表，在给SL引脚一个有效信号后，在使用SCL移动数据前，应该给SL引脚一个关闭 ...
有一个问题：当并行口口的数据被锁存之后，第一次执行k = (k&&1)|(SDA);显然SCL还没有上升沿，这说明没有移位就读取第一个数据了，即数据输出口SDA和最高位D7（DH）的数据是保持一致的，然后时钟信号才有一个上升沿，发生移位，我想问的是这个移位是D6的数据直接移到输出口SDA还是D6的数据移到D7的位置上
图片中红框部分是并口部分，当图片中的PL（也就是你程序里的SL）信号有效时，将并口D0-D7的数据移入到蓝框的移位寄存器电路里。这时移位寄存器电路的输出引脚QH=D7，只是电平信号相等，但是线路并不连通，所以如果在移位操作前不读取这个数据，那么最终的数据将错一位。这里的移位寄存器实际是RS触发器，所以当将并口数据移入RS触发器时，各数据位的0或1的电平信号都同时出现在各个RS触发器的Q端，这是RS触发器的原理，是可以直接读取的，对于整个165来说，移位时钟信号CP（程序里的SCL)信号的作用是把串行数据往前移，只是起到数据移动的作用。
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74HC165的疑惑！大侠进来讲解一下！
在74HC165 所有输入IO电平确定状态下（上拉、或者下拉），MCU从74HC165串行读出数据，全为正确。& & 当其中1个 悬空，确定状态PIN也正常。
& & 当其中2个悬空，确定状态PIN也正常。
& & 当其中3个悬空，就有个别确定状态PIN位，状态会飘，一会1 一会0
& & 当其中4个悬空，就有个别确定状态PIN位，状态会飘，一会1 一会0（动的更厉害）
再多就没试了，飘的话，基本是固定的几个位。
74HC165不支持悬空输入，悬空就是不确定，但也不该影响到周边IO口啊！！！
还有一个问题，我找了一下规格书，没有看到相应描述，74HC165的输入阻抗是多少？？
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满意回复+14
器件没烧就不错了，你那么管子悬空，电源都被拉低了。
74HC165的移位装数控制脚（pin1）为高时， 所有并行输入IO无论什么电平，也就是IO悬空是没有关系的。pin1脚为低时，所有并行装数输入IO必须确定，一个也不能悬空 ...
不可以悬空的,如果实在没有地方接,可以与其他有用到的输入短接
你描述的不清楚。
输入是不能悬空的，悬空的话，可能导致芯片的电源电流大大增加。
没有悬空的管脚，读出状态对吗？ ...
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你描述的不清楚。
输入是不能悬空的，悬空的话，可能导致芯片的电源电流大大增加。
没有悬空的管脚，读出状态对吗？
你描述的不清楚。
输入是不能悬空的，悬空的话，可能导致芯片的电源电流大大增加。
没有悬空的管脚，读出状态对吗？
gx_huang 发表于
恩 ，没有悬空的管脚，读出状态出错
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不可以悬空的,如果实在没有地方接,可以与其他有用到的输入短接
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74HC165的移位装数控制脚（pin1）为高时， 所有并行输入IO无论什么电平，也就是IO悬空是没有关系的。pin1脚为低时，所有并行装数输入IO必须确定，一个也不能悬空，否则出错。楼主什么情况？
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刚好调试过这部分。
LZ为什么要去悬空呢，对系统的稳定性没帮助
74HC165的移位装数控制脚（pin1）为高时， 所有并行输入IO无论什么电平，也就是IO悬空是没有关系的。pin1脚为低时，所有并行装数输入IO必须确定，一个也不能悬空，否则出错。楼主什么情况？ ...
xmar 发表于
pin1脚为低时，所有并行装数输入IO必须确定，一个也不能悬空，否则出错。楼主什么情况？ ...
一个也不能悬空？为什么？？
我现在状态，悬空1、2个，其它都是正常的，悬空3-4个就不正常了！！！
刚好调试过这部分。
LZ为什么要去悬空呢，对系统的稳定性没帮助
捡漏王子 发表于
我也不想悬空，只是在使用过程中有这种可能性，现在出错了，就想问一下原因！！！
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器件没烧就不错了，你那么管子悬空，电源都被拉低了。
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李冬发 发表于
不是管子拉低，输入端是由排线引入，所以另一端不可控，所以有可能会出现悬空
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你可以接个弱上拉啊，工程设计含金量就在各种边界条件。
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李冬发 发表于
这个是，我现在这边是加下拉电阻。
&&但是我想找到原因！！所以就发贴子问一下大家！
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这还找什么原因啊？CMOS的固有的特性。
李冬发 不解，请指教！下图是内部的逻辑框图！
& &CMOS悬空必定导致IO口状态未知，这个很明确。
& &但是影响到没有悬空的IO口，就是不太对吧！！
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本帖最后由 李冬发 于
17:42 编辑
CMOS悬空不仅是导致IO口状态不定态的问题。最重要的是导致图腾柱上下管同时导通，产生非常大的电流。
导线是有电阻的，VCC会因为这样的电流被拉低...
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NXP 74HC165D批量使用发现的问题
喝最柔的酒
NXP 74HC165D，使用已达到2k，频繁发现地址码出现问题，开始主要怀疑拨码开关质量问题，确实其中有一些是拨码开关出现问题——拨动变化时其通断状态不变。
但是也有相当比例的问题是出在74HC165D，在确认拨码开关未导通，且上拉电阻未虚焊的情况下，仍然出现165的个别管脚电平在1.7V左右的情况(常温)，实际应该为3.3V。更换74HC165D芯片后管脚电平恢复3.3V正常值。由于1.7V左右低于VIH，又高于VIL，因此出现问题的165芯片管脚实际处于一种不确定状态，由此造成设备使用中，每次发生断电重启，其地址都可能会发生不可预料的变化。
已经发现几十片该问题了，所以不是极个别的问题，请JLC工程师确认采购源的问题还是其他。我们非常多设备已经发往全国各客户，很多问题也是在客户处使用中才发现，而且我们已发给客户但尚未投入使用的板子到底还有多少有这个故障是很难评估的，我们深表忧虑，已经有客户对我们产品质量进行投诉。
急！急！急！
whuerwhuer
自己水平差，HC供电3.3V，你也敢干，供电5V吧
喝最柔的酒
whuerwhuer
发表于 Sun May 28 15:33:25 CST 2017&
自己水平差，HC供电3.3V，你也敢干，供电5V吧
不懂别哔哔
【官方工作人员】
先要排除加工过程问题.
是否是手工焊接? &
生产线是否做到了防静电?&
焊接工艺是标准化的SMT贴装吗? &是的话,用的什么锡膏? 是否有用到清洗工艺? &注意水洗工艺是会导致开关短路的!&
按照我的经验很有可能是 你们的生产管控不到位
排除生产问题, 还要去查SPI时序等, 是否存在干扰? &应用是否真的严禁?
165D 这样的串行逻辑芯片,应用这么成熟了,再出问题, & &也是醉了, 山寨货都不会,山寨货可能制造工艺稍微落些,也不会渣到这种程度的
深圳市嘉立创科技发展有限公司 SMT事业部：http://www.sz-jlc.com 客服QQ: 工号:100
立创商城赵...
【官方工作人员】
1.7V 是哪个管脚的电压？
建议，楼主先这样测试一下:
把认为是有问题的74HC165D ，去掉S200，相关引脚焊接到0或1电平-- 即在确定输入电平的情况下，然后运行你的MCU程序，看看是否有问题？
这种，我觉得是程序的问题因素较多，比如驱动和读写的速度、上升沿或下降沿之间的时序相互关系也很关键。
《立创快报》总编辑、立创电子公共实验室建设者，企业QQ：
whuerwhuer
回去复习下数电吧
自己水平差，让芯片工作于极限状态
反而怪东怪西，怀疑芯片是坏的
我也是服了
找到故障机。不要先急着换芯片 人为输入0& 或者1& 看情况是什么情况
1. 确实有人不懂在哗哗
2.比较可能还是拨码开关的问题
喝最柔的酒
发表于 Sun May 28 16:19:26 CST 2017&
先要排除加工过程问题. 是否是手工焊接?
生产线是否做到了防...
全部是SMT贴装的。
不过确实加工的细节不是很了解，没太关注到，感觉拨码开关损坏的可能跟焊接温度有关。
通信时序应该不是问题原因，问题出在并行信号输入脚ABCDEFGH其中某一位，不是固定某一位。出现问题的，其管脚输入电压确实为1.7V左右，实际这些输入管脚因为外部10K上拉电阻，其值应为3.3V，而且更换手动芯片后该脚电压能恢复3.3V正常值，信号采集结果也恢复正常。
没做到防静电可能是根本原因，但是2000多套板子上其他器件(74HC595D串入并出和stm32 stm8s等)没出现损坏或信号异常。
喝最柔的酒
立创商城赵工
发表于 Sun May 28 16:25:48 CST 2017&
1.7V 是哪个管脚的电压？ 建议，楼主先这样测试一下: 把认为是有...
多谢各位兄弟帮忙分析。
出现问题的是165芯片的并入信号脚ABCDEFG其中某一位，位置不固定。
确认电路没虚焊的情况下，由于每路具有一个10K上拉电阻到3.3V电源，因此8个并入数据位正常为3.3V。
出现异常的板子，确实8位并入数据中有一路为1.7V左右，更换165芯片后该脚恢复位正常3.3V。
喝最柔的酒
发表于 Sun May 28 17:02:49 CST 2017&
找到故障机。不要先急着换芯片 人为输入0
看情况是什么...
拨码开关导通，电平为0时信号正常。
但是拨码开关断开，输入脚电平变为1.7V左右，实际该脚被10K上拉电阻到3.3V，应该为3.3V才对。并入信号ABCDEFGH中个别位置出现1.7V左右输入信号。
更换165芯片后该脚恢复位正常的话那九成还是芯片的问题了，我买芯片经常是在X宝上面，对方经常保证是原装，有时还是出问题，结果才知道店家也是找别人拿的货，供应商出现问题。 不知道JLC有没有这样的情况
喝最柔的酒
发表于 Sun May 28 17:24:00 CST 2017&
1. 确实有人不懂在哗哗 2.比较可能还是拨码开关的问题
有些确实拨码开关出了问题，拨动的时候内部簧片貌似不随着滑动。
但是已经发现有30多块板子，断电情况下万用表测试拨码开关通断是正常的(导通时内阻接近0欧姆)；上电测量165并行输入电压个别管脚为1.7V左右，更换165芯片后该脚变为3.3V。
应该还是165芯片输入管脚内部电路出了问题，只是不确定是什么原因。
喝最柔的酒
发表于 Sun May 28 17:58:05 CST 2017&
更换165芯片后该脚恢复位正常的话那九成还是芯片的问题了，我买...
嗯，我在JLC打样和小批量采购总积分也近9W分了，一直就把这作为最靠谱的采购渠道，即使贵点也觉得很值。
这次这个事情我也有点忧虑，如果真是JLC渠道问题就比较伤心了。
可能主要原因还是加工中静电造成个别管脚内部电路损坏，希望JLC能有工程师提供一些测试验证方案。
动静皆风云
10k换成3.3k , ic 的 8个引脚对地加104& 试试,&& 不差钱 就加 8个 bav99& 试试,,,
还有一种方法, 你的截图 左边 编码开关部分,& 3.3v& 和 gnd 对调 ,10k换小一点, 然后 对地104 ,&&估计 比你现在 要可靠
以上都是看你自己实验把握了, 怎么做 完完全全 看你自己哦,& 如果解决问题了,希望回来结贴反馈
该回复已删除!
该回复已删除!
发表于 Sun May 28 21:22:06 CST 2017&
该回复已删除
芯片不错，但是好贵啊
ChessWorld
“使用已达到2k”，&这个数量不算多吧，成熟的设计都是ＫＫ为单位。
“我们非常多设备已经发往全国各客户，很多问题也是在客户处使用中才发现”
－－－&基于以上判断，我还是觉得楼主的系统设计因素、不稳定的成分较大。 一个ＩＣ没那么容易被加工过程静电损坏的，
就算是加工过程引入的静电问题，多数功能测试就可以体现出来，而不是出货后。
此外，何况１６３Ｄ是接口芯片，芯片设计本身这个芯片相当成熟，市场用量很大的。
以前我就见过类似的问题，输入的高低电平不稳定，同事坚持他的设计没问题，我一看TA软件一点都不严谨。
很多时候，不是测试一下没问题了，就认为系统就是正常的，就可以出货了的。。
要找到问题根源，估计还得拿到实物多观察和对比，全面再仔细检查软硬件设计。。。
喝最柔的酒
动静皆风云
发表于 Sun May 28 20:36:30 CST 2017&
10k换成3.3k , ic 的 8个引脚对地加104 试试, 不差钱 就加 8个 ...
嗯，周三开工了先换小阻值的上拉电阻试试。
喝最柔的酒
发表于 Sun May 28 21:03:54 CST 2017&
该回复已删除
主要是出问题的设备，165芯片出现异常结果的输入管脚，其输入电压在工作状态下只有1.7V左右，其他几个管脚是3.3V。确认器件没有虚焊的情况下，还是认为器件内部接口电路出问题的可能大些。手动更换芯片后，原来1.7V输入管脚能恢复3.3V。
对信号采集的每一步时序的时长增大到10倍，达到几个ms级，验证发现其对采集结果没有影响。
喝最柔的酒
发表于 Sun May 28 21:22:06 CST 2017&
该回复已删除
我们出厂检测不严，我们技术部也确实未要求测试部门对每位地址进行测试，默认出厂时地址设置为1。
对165我们是时刻在进行读取的，大概1s读取一次。
喝最柔的酒
ChessWorld
发表于 Sun May 28 22:20:14 CST 2017&
&使用已达到2k&， 这个数量不算多吧，成熟的设计都是ＫＫ为单...
不算很多，不过我们这款设备的客户比较分散，因此发出去后发现这个问题这也算是个灾难了。
3.3v LDO电源纹波是比较正常的，大概50mV，不会由此对165的判断造成影响。
而且对165是连续进行读取，就算个别周期内发生误判，也不会持续造成影响。我们也验证过增大每步时序的延时，采集结果没有变化。并入串出的片子也用了很多年了，时序等方面低级错误还是不会出的。
主要一点就是：出现问题的并行输入脚呈现1.7V左右的电平，这一点应该跟读取时序没关系吧。
节后开工我来试试电源改为5V，再试试上拉电阻改较小阻值。看看除了更换芯片外，有没其他办法使输入信号电平恢复正常。有结果再上报大家。
该回复已删除!
该回复已删除!
拆下来的1.7V的再单独手搭个电路试一下是不是还是1.7V，确认一下是不是芯片真的有问题。
楼主，你如果能完全排除自己的原因，这种芯片1000片出现1片就可以认为是假货。
但是，从楼主的描述来看，楼主对电路不是很精通，就说上拉电阻吧，10K完全无问题，你为啥要换？找问题不是靠猜。
还有静电的问题，你其他芯片没有出现静电损坏，就165芯片，让静电打坏了？？？
还有，下次你买TI的165试下。当然不是说NXP的有问题。道理你懂得。
你最好找个10年工作经验的硬件工程师现场分析下，你这个芯片不是什么复杂的问题。
动静皆风云
发表于 Sun May 28 20:36:30 CST 2017&
10k换成3.3k , ic 的 8个引脚对地加104 试试, 不差钱 就加 8个 ...
这种措施，是稳定性的措施。不是芯片损坏故障的解决措施。
动静皆风云
楼主 & &进展如何??
参赛作品《智能正负脉冲电动车6-64V铅酸蓄电池多功能充电器》
深圳芯语科...
喝最柔的酒
发表于 Sun May 28 18:07:31 CST 2017&
嗯，我在JLC打样和小批量采购总积分也近9W分了，一直就把这作为...
这个不现实，人家做买卖的，不会帮你做这个。
深圳芯语科...
深圳芯语科技有限公司
发表于 Tue Jul 04 10:01:50 CST 2017&
这个不现实，人家做买卖的，不会帮你做这个。
你那个1.7V怎么来的？你把引脚那你做个天关，测到1.7V时，把上接跟引脚 断开，量引脚看还有没有1.7V。
如果1.7V还有，那就是IC问题嘛。
深圳芯语科...
深圳芯语科技有限公司
发表于 Tue Jul 04 10:05:54 CST 2017&
你那个1.7V怎么来的？你把引脚那你做个天关，测到1.7V时，把上...
可以把你认为有问题的165 VCC改成5V试看还有这种问题没
看到有说3.3V电源HC不能干活的，吓得我回去读了三遍说明书。
楼主把有问题的IC那个管脚，翘起来飞线串联一个1K电阻，再次通电，测一下1K两端的电压，这样可以测得流入管脚的电流。如果电流很大，那么肯定是芯片故障。当然，发生故障的原因需要另行讨论，还没法确定责任。
解决各种电子机械光学疑难杂症，可帮消化改进老外的设备（抄板太LOW了，不干，哈哈）高手请联系Q
姓张的老汉
没动静了，看来问题出在楼主那里
我用74HC08在马云家买的，也是很多坏的，坏的怀疑人生了。
没办法，用嘉立创的，买了2.5K用了，没见有坏的。
都是打的相同的字，还真分不出哪是真哪是假，我测一下引脚对地电流，假货电流大很多，根本无法拉低电平，而且还是不同的引脚。
该回复已删除!
这些逻辑IC，市场上假货特别多，某些根本不能稳定工作，或者到现场出问题的，首先确认芯片是否原装
可以上清晰的图片（顶部+背面）
国际品牌的芯片都有一定的特点，很容易区分，而国产清一色的样式，要想什么牌子打什么牌子的标
& & 改进一下硬件电路，特别是软件时序，很多人不注重这个问题。芯片我只敢用TI的，而且是TI指定总代理商。
电子工程师...
我们产品上有使用到74HC165DR芯片，目前用的是TI品牌的，但是产品使用一段时间后总是出现74HC165DR芯片的个别输入脚出现损坏，主要表现在该输入脚对地的直流电阻变小，从而导致输入的电压发生变化，本来输入的是高电平，结果检测成了输入低电平。导致设备工作异常。
希望有相关经验的帮忙分析下。就算并行输入的线路断开，损坏的脚上的电压也是不正常。
工程凌凌发
CMOS LOGIC 器件本身对静电就很敏感，作为外接器件要做好防静电和防按键抖动措施。
喝最柔的酒
姓张的老汉
发表于 Tue Jul 18 18:42:51 CST 2017&
没动静了，看来问题出在楼主那里
其实没啥疑问，就是芯片问题。我们程序远程升级，停用165与拨码开关，改用软件设定。
喝最柔的酒
电子工程师设计
发表于 Tue Jul 03 17:12:53 CST 2018&
我们产品上有使用到74HC165DR芯片，目前用的是TI品牌的，但是产...
一样的经历，批量出货的设备，莫名的出现某个脚电平拉不起来了，更换芯片就能好。
我们已经不用这个芯片了，怀疑货品或渠道有问题，但没办法证实。
NXP的确不如ON的，价格还比ON的贵些，看这个帖子
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