Попросили тут помощи по теме, решил оформить постом.
Итак, я как-то писал о входных сдвиговых регистрах серии 74HC165 (далее — просто «регистры»), но как-то не учёл сложности включения их каскадом («гирляндой», daisy chain). Объясню, в чём суть. Допустим нам нужно обработать 24 кнопки, а у регистра всего 8 входов. Первое решение, которое приходит в голову — обработать данные с 3х регистров независимо. Но это решение плохо тем, что на каждый регистр нужно выделять свою линию SS для работы по SPI — по одной линии на каждый вывод SH/~LD, а использовать одну общую не получится, так как по шине SPI полезут биты сразу с трёх регистров, и программа прочитает мусор.

Для решения этой проблемы придумали каскадное подключение. Идея такова: раз при каждом дёргании CLK биты, захваченные со входов регистра, проталкиваются к выходу (QH и ~QH), то почему бы не заставить регистр проталкивать после своих битов ещё и биты, захваченные с внешнего источника — ещё одного сдвигового регистра:



При этом используется всего одна линия SS на все регистры, благодаря чему подключение к Arduino требует всего 3 провода — SS, SCK и MISO.
Проиллюстрирую такое подключение на примере 3х регистров (таких же, как и в предыдущей статье по ним). Смотрим на расположение выводов:



Соединяем регистры, как в предыдущей статье, добавив для каскада следущее:

• Вывод SER третьего регистра соединяем с GND, чтобы с SER читались нули, а вывод QH подключем к SER второго.
• Вывод QH второго регистра соединяем с SER первого.
• Вывод QH первого регистра соединяем с MISO на Arduino (пин 12).

SCK (пин 13) и SS (пин 10) — общие для всех регистров. Ну и для проверки на вшивость соединим через резисторы 10 кОм (у меня под рукой были только 510 Ом, если что) выводы 1C, 2B и 3A с землёй, а выводы 1E, 2F и 3G — с питанием (+5 В) и напишем скетч, в котором будем проверять состояние только этих выводов, ибо с остальных будет читаться мусор — они же не подключены. Для проверки на изменение состояний входов можно потыкать их проводком, соединённым с землёй или питанием через резистор.

Как это выглядит у меня:



Теперь модифицируем чуток скетч, считывающий состояние входов регистра, чтобы он работал через библиотеку SPI_Bus (проще кодить) и опрашивал только указанные выше входы:

#include <LineDriver.h>
#include <SPI.h>
#include <SPI_Bus.h>

SPI_Bus reg(_24bit, 10, MSBFIRST);


void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  reg.setSelectionPolicy(SPI_Bus::SELECT_BEFORE);
}


void loop()
{
  static uint32_t last_input_states = 0;
  
  /* Читаем наши 24 бита разом. В C++ нет типов данных для 24-битных чисел,
   * поэтому используем read32bits(), который считает столько бит,
   * сколько мы указали при создании объекта reg (24 бита), но вернёт их 
   * одним 32-битным значением.
   */
  uint32_t states = reg.read32bits();

  if (states != last_input_states)
  {
    uint32_t changed = states ^ last_input_states;
    last_input_states = states;
    
    for (int i = 0; i < reg.bandwidth() * 8; ++i)
    {
      /* А вот тут проверяем только нужные нам входы */
      if ((i == 0   || // 3A
           i == 6   || // 3G
           i == 9   || // 2B
           i == 13  || // 2F
           i == 18  || // 1C
           i == 20) && // 1E
          (changed & 1))
      {
        Serial.print("#");
        Serial.print(i);
        Serial.print(" -> ");
        Serial.println(states & 1);
      }
      
      changed >>= 1;
      states >>= 1;
    }
  }
}

That's all, folks! (:

Исходнички:

• Библиотека SPI_Bus и необходимая ей LineDriver. Также, их можно клонировать из репозиториев на GitHub.
• Скетч: архив, репозиторий.