序

无论是做嵌入式硬件工程师，还是做嵌入式软件工程师，示波器的使用都可以算是必备技能了，因为我们在做一些牵扯到时序的项目时，遇到一些问题，看是看不出来的，用示波器抓波形往往更直观一些。恰好手头一个项目用到了SN74HC164PWRG4 串转并8位输出移位寄存器，这里以此为例讲下如何调试波形。

74HC164简介

1.管脚图
图1是该芯片管脚图，A,B是与非门输入端，Qa~Qh是8位并行输出端，CLR是清除寄存器内数据，CLK是时钟管脚。

图1 管脚图

2.逻辑图
从图2可以看出QA=!!(A&B)=A&B，QB=!!QA=QA，即若B=1，则QA与A逻辑关系保持一致，另外QH是第一个时钟时的数值，QA是第八个时钟时的值。

图2 逻辑图

3.真值表
图3是74H164的真值表，当CLR为0时，可以认为芯片不工作

图3 真值表

案例

硬件原理图

图4 实际接法

图4是项目中的实际接法，用IO口1作为芯片唯一的数据输入端，IO口2模拟时钟输入端，输出端只用到了QA~QD(LED灯，低电平点亮)。

源代码

#define CHIPCLK PAout(3)  //PA3作为时钟输入
#define CHIPDAT PAout(4) //PA4作为数据输入/*参数高四位表示QA,QB,QC,QD,QA为最高位，为了符合人的习惯，点亮将相应位置一就行*//*中间加的几个延时使时钟与数据错开，看着更舒服*/void led(uint8_t state){uint8_t i;for(i=0;i<8;i++)  //需要移位8次（本项目实际4次也可以）{CHIPCLK=0;    //和下面 CHIPCLK=1;组成一个上升沿用于数据移位delay_us(10); //延时10us,记作delay_1if(state&0x01)  //从低位右移,数据切换CHIPDAT = 0;elseCHIPDAT = 1;     delay_us(10); //delay_2CHIPCLK=1;//和上面 CHIPCLK=0;组成一个上升沿用于数据移位state>>=1; //数据右移，准备下一次移位delay_us(20); //delay_3}}int main(void){     int j = 0;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  //设置系统组优先级delay_init(); //延时初始化RCC_Config();  //打开GPIOA时钟GPIO_Config(); //将PA3和PA4配置成推挽输出while(1){led(0xA0);  //0x1100 0000 点亮LED1,LED3}}

LED(0XA0)波形分析

上面那个代码是结合实际情况写的，对应波形看着不太协调（但是仅仅是看着不太协调，没有任何问题），调用led(0xa0)，输出的8位应该是0101 1111,又因为是先发低位，所以按时序实际是1111 1010，看懂应该没问题，下面截图，黄色是时钟，蓝色是数据
1首先看下正确波形

看上图，从左至右，箭头处对应的是8个时钟上升沿，看相应时刻的数据电平 1111 1010，和算的一样，没毛病，下面以第8个时钟沿为例，分析下代码中三个延时的作用。
2.去掉delay_1（看代码延时注释）

结合上面代码分析，本来在第七个时钟的下降沿拉低之后，延时10us,蓝色高电平拉低，然后去掉delay_1时，在时钟拉低瞬间，数据切换蓝色电平拉低，瞬间觉得波形不好看了有木有（主要是不好分析波形了）。
2去掉delay_2

看红色箭头这里，本来蓝色电平拉低之后延时10us，时钟才拉高，结果去掉之后，蓝色电平拉低瞬间，时钟拉高，这时候波形更不协调了，那么delay_1和delay_2都去掉呢？

可以看到图形基本走样了，时钟线快变成一条直线。
3.去掉delay_3

可以看到去掉delay_3之后，每一次移位，时钟先拉低，然后完成数据切换，时钟拉高，但是拉高不做保持，瞬间拉低进行下一次移位，相当于时钟波形的高电平端被截掉了。

总结

本篇文章目的是给一个案例，一是如何从波形分析数据，二是如何设置合理的延时时间，从而使展现的波形更有利于分析。

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