在很多项目上都会因单片机的IO口不够、或降低硬件成本要扩展IO口，特别在一些机械设备上，如本人从事的这个行业，有时候由一个单片机要扩展到80个输入，80个输出，还要有串口、USB等等这些通讯接口的引出，这个不是哪个单片机能直接实现的吧！其实扩展IO口也很容易转换电压，如从STM32的3.3V转换到5V，驱动能力也强大了很多，很容易扩展较大电流。

今天大家讨论一下，你们是如何扩展IO口的或你们认为如何扩展IO口更合理、高效！

先分享一下我自己的小经验吧，可能微不足道，但是这是从业的这几年的转变。从刚刚开始入这个行业的时候，选择了网上扩展比较多的逻辑芯片：74HC164和74HC165来扩展输入输出，串行口扩展相当方便，使用IO口也少，但是速度也比较慢吧，这是我的第一个版本，当时使用的是51芯片。第二个版本是用74HC245来扩展输入口、74HC374来扩展输出口，也是使用51芯片，P0用来输入，P1口用来输出，其它口用74HC138或74HC754来选通哪个芯片的信号有效。这个版本使用得比较久，到现在还在使用，当然也有点小改进：
第一次改进：将74HC374换成了74HC574，四于1T的51单处机的出现，同时也为了留下更多的IO口直接输出使用，这次只使用了单片机一个P口来扩展输入跟输出。
第二次改进：将单片机换成了STM32，还是使用74HC245来扩展输入、74HC574来扩展输出，使用端口的低8位来扩展IO，74HC154来选通哪个芯片的信号有效。
由于使用STM32F103芯片省去了USB接口芯片，速度也比51快很多，在编程中发现了一个问题，操作74HC574的时候要延时30US，这个芯片的速度跟不上了！手册上说是NS级的，但是实际不行？！！难道我买到了假芯片？！因为扩展本来就间接的变慢了单片机的运行速度，这个延时肯定要想办法去掉的，但是哪个逻辑芯片一速度更快些？我还在找 ... ...
马上要面临再一次的改进了，寻找更高速的芯片来扩展IO，各位大婶帮帮忙，有没有实际用到的芯片，谢谢！

anny 发表于 2017-7-5 10:39
我是说3.3V转5V

芯片资料的电气特性看的比较少吧，有的IO口是兼容3.3V和5V的。。。当然了，这里指的MCU3.3V，从设备5V，然后外面接一个上拉5V就可以直接工作。。。不过MCU5V，从设备3.3V的时候，如果从设备不是兼容的话。要么把MCU改为3.3V的，要么使用电压转换。。。以前在网上看过，好像使用三极管可以完成，不过貌似有一丢丢复杂！！！

好吃好好吃 发表于 2017-7-5 08:42
尽量选用引脚足够的，因为增加一层变换，就多一层出问题的可能，如果非要扩展，串入并出，并入串出，或带片 ...

谢谢分享，问题是可能会出现的，但是行业问题，也出于成本考虑还不得不这样去做。当然也的STM32+FPGA/CPLD，但是成本就高了

尽量选用引脚足够的，因为增加一层变换，就多一层出问题的可能，如果非要扩展，串入并出，并入串出，或带片选的锁存器都可以实现

anny 发表于 2017-7-5 08:51
先分享一下我自己的小经验吧，可能微不足道，但是这是从业的这几年的转变。从刚刚开始入这个行业的时候，选 ...

感谢分享！

一般都是使用74HC165，或者74HC595等等。。。但是又要速度快，而且还要脚位多，其实直接使用同类芯片的脚位多的，比较合算！！！

MrJiu 发表于 2017-7-5 09:22
一般都是使用74HC165，或者74HC595等等。。。但是又要速度快，而且还要脚位多，其实直接使用同类芯片的脚位 ...

假如还要电压转换呢？

anny 发表于 2017-7-5 09:41
假如还要电压转换呢？

你说的是ADC，和DAC对吧！！！那就使用专门的芯片呗！！！一切都根据需求来！！！

MrJiu 发表于 2017-7-5 09:43
你说的是ADC，和DAC对吧！！！那就使用专门的芯片呗！！！一切都根据需求来！！！ ...

我是说3.3V转5V

不建议用芯片扩展IO了，直接上144PIN-208PIN 的MCU .

anny 发表于 2017-7-5 08:51
先分享一下我自己的小经验吧，可能微不足道，但是这是从业的这几年的转变。从刚刚开始入这个行业的时候，选 ...

微妙级别的速度还不够？你是干什么？
我用F103操作74HC不延时，没问题。

moyanming2013 发表于 2017-7-5 12:00
微妙级别的速度还不够？你是干什么？
我用F103操作74HC不延时，没问题。

不是所有的74HC都要延时，我这边是74HC574这个芯片的时钟信号跳变的时候要延时，51就不用。

mon51 发表于 2017-7-5 11:03
不建议用芯片扩展IO了，直接上144PIN-208PIN 的MCU .

单片机扩展IO用了好多年了，一方便可以保护单片机，另一方便可以节约成本吧

http://www.360doc.com/content/17/0621/22/21716288_665348038.shtml
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