引言
在单片机应用中，常常会遇到需要更多IO口的情况，特别是对于需要连接多个外围设备或者传感器的应用。然而，单片机的内部IO口数量有限，为了解决这个问题，我们可以采用一些IO口扩展技术。
本文将介绍几种常用的单片机IO口扩展技术，并对每种技术进行详细讲解和比较。
1. 串行输入输出扩展芯片
串行输入输出扩展芯片是一种常见的IO口扩展方法。它通过与单片机进行串行通信，将单片机的少量IO口扩展为更多IO口。常用的串行输入输出扩展芯片有74HC595和74HC165。
74HC595
74HC595是一个8位移位寄存器，可以通过串行数据输入，同时控制输出的高低电平。通过串行连接多个74HC595芯片，可以扩展单片机的IO口。具体接线方式见下图：
74HC165
74HC165是一个8位并行输入移位寄存器，可以通过并行输入并进行移位操作，最终输出到单片机。通过串行连接多个74HC165芯片，可以扩展单片机的IO口。具体接线方式见下图：
2. IO口扩展芯片
IO口扩展芯片是一种专门设计用于IO扩展的集成电路。它通常具有较多的IO口，并通过与单片机进行并行或串行通信来实现扩展。
常见的IO口扩展芯片有PCF8574和MCP23017。
PCF8574
PCF8574是一个8位并行输出IO扩展芯片，通常采用I2C总线与单片机进行通信。它具有8个开漏输出端口，可以用于控制外部设备或传感器。具体接线方式见下图：
MCP23017
MCP23017是一个16位IO扩展芯片，通常采用I2C总线与单片机进行通信。它具有16个GPIO端口，可以扩展单片机的IO数量。具体接线方式见下图：
3. 行列扫描
行列扫描是一种常用的IO口扩展方法，适用于需要连接大量按键或LED灯的应用。通过行和列的扫描，可以将多个按键或LED灯连接到较少的IO口上。
具体实现方式是将按键或LED灯组织成矩阵状，行和列分别连接到单片机的IO口上。单片机通过轮询的方式扫描每一个行和列的交叉点，从而获取按键的状态或控制LED灯的亮灭。
4. 外部IO口扩展板
对于需要扩展大量IO口的应用，可以选择使用外部IO口扩展板。这些扩展板通常具有多个IO口，可以通过串行或并行接口与单片机进行连接。
常见的外部IO口扩展板有Arduino的扩展板和树莓派的扩展板。使用这些扩展板，可以方便地增加单片机的IO口数量，满足更多的应用需求。
结论
在单片机应用中，IO口扩展是非常常见的需求。本文介绍了几种常用的IO口扩展技术，包括串行输入输出扩展芯片、IO口扩展芯片、行列扫描和外部IO口扩展板。
选择合适的扩展技术需要考虑应用需求、硬件成本和软件编程复杂度等因素。根据具体情况选择适合的技术，可以方便地扩展单片机的IO口数量，实现更多功能和应用。
希望本文能够对单片机中的IO口扩展技术有所了解，并对读者在实际应用中有所帮助。
参考资料：
本文来自极简博客，作者：算法架构师，转载请注明原文链接：单片机中的IO口扩展技术
