74ls164聯級應用電路：串口連接兩個74LS164驅動2個LED

數碼管顯示

單片機的最小系統是單片機能夠工作的最小硬件組合，對于8051系列單片機，其電路的最小系統大致相同，主要包括電源、晶體振蕩電路、復位電路等。

串口

數據通信方式包括并行通信和串行通信兩種。并行通信就是多條數據線上同時傳送，其優點：速度快，只適于近距離通信。串行通信就是數據以為以為的順序傳送，其優點：線路簡單，成本低，適合遠距離通信。

串行通信方式包括：異步串行通信和同步串行通信。異步方式，數據傳送不連續，時間間隔任意。同步方式，發送與接收同步。數據傳送方式：單工、半雙工、全雙工、多工。常見的串行通訊有：RS-232、RS-485、CAN總線等。

串行口控制寄存器包括：串行口控制寄存器SCON（控制工作方式）、電源控制寄存器PCON（控制波特率）。SM0、SM1選擇工作方式，SM2用于多機通信，REN允許接收控制位，TB8/RB8發送/接收數據D8位，TI/RI為發送/接收中斷標志位。

74LS164

串行口工作于方式0，發送數據時，是把串行端口設置成“串入并出的”輸出口。將它設置為“串入并出”輸出口時，需外接1片“串入并出”同步移位芯片74LS164或CD4094，本次設計，用74LS164。

74LS164是8位邊沿觸發式移位寄存器，具有DIP、SO14等多種封裝形式。其DIP封裝形式如上圖所示。

數據通過A或B之一串行輸入，任一輸入端可以用作高電平使能端控制另一輸入端的數據輸入，兩個輸入端或者連接在一起，或者把不用的輸入端接高電平，一定不要懸空。時鐘CP每次由低變高時，數據右移一位輸入到Q0。Q0是兩個數據輸入端A和B的邏輯與。

輸入的數據在Q0輸出，并依次右移在其它輸出端口輸出。

LED數碼管

LED數碼管是單片機應用系統中常用的輸出設備，其特點結構簡單，價格便宜。單片機系統常用7段LED數碼管，由8個發光二極管構成。 LED數碼管分為共陽極和共陰極兩種。共陽極LED數碼管，就是8個LED陽極連接在一起再接高電平。共陰極LED數碼管，就是8個LED陰極連接在一起再接地。通過相應的LED顯示，呈現出對應的數字、符號。

‘串入并出’驅動LED數碼管顯示

本次設計，對撥碼開關進行撥動，從而將信息傳遞給單片機，再由單片機通過串口工作在方式0將數據串行輸出給74LS164，由74LS164并行輸出給LED數碼管，進行相應的顯示。實際操作中，撥碼開關低四位控制一個74LS164驅動一個LED數碼管，而撥碼開關高四位控制另一個74LS164驅動另一個LED數碼管，使兩個LED數碼管獨立顯示。

本次設計涉及到，串口工作方式。串口工作于方式0時，其功能為8位移位寄存器，相當于I/0口的擴展，再連接74LS164芯片既可實現“串入并出”的功能。使用查表法，將撥碼開關的2進制數和LED代碼建立一一對應關系，其中用到了一些編程小技巧。設計中，又遇到另外一個問題，74LS164級聯問題，我在網上搜尋了一些問題的答案，再看了書上對74LS164的介紹，于是得到了算是一些結論吧。將74LS164最后一個輸出端，連在另外一個74LS164的A、B之一的數據輸入端，就構成了級聯。在程序中每一次循環向串口緩存器發送兩次8位數據，即可實現兩個LED數碼管獨立顯示（0~F）。

系統原理圖設計

系統所需元器件包括：AT89C51、瓷片電容CAP30pF、晶振CRYSTAL、電阻RES、電解電容22uF、共陽數碼管7SEG-COM-AN-GRN、撥碼開關DIPSW_8、74LS164-IEC、總線。系統設計原理圖如圖3.1所示。

圖3.1 系統設計原理圖

程序設計流程圖

程序

#include“reg51.h”

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

const uchar tab［］={0xC0，0XF9，0XA4，0XB0，0X99，0X92，0X82，0XF8，0x80，0X90，0X88，

0X83，0XC6，0XA1，0x86，0X8E}; //LED代碼（0~F）

void main（void）

{

uchar i=0; //變量初始化

uchar j=0;

uchar m=0;

uchar k=0;

SCON=0X00; //設置串口工作方式為方式0

SBUF=0XC0;

while（TI==0）;

TI=0;

while（1）

{

while（P1==i）; //查詢撥碼開關是否有變化

i=P1;

j=~i;

m=j&0xf0; //取撥碼開關高四位

k=j&0x0f; //取撥碼開關低四位

m=m》》4; //高四位移到低四位建立對應關系

SBUF=tab［k］; //查表賦值

while（TI==0）; //判斷是否發送完畢

TI=0;

SBUF=tab［m］; //查表賦值

while（TI==0）; //判斷是否發送完畢

TI=0;}}

系統仿真結果圖如圖所示。