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74ls164联级应用电路：串口连接两个74LS164驱动2个LED

数码管显示

单片机的最小系统是单片机能够工作的最小硬件组合，对于8051系列单片机，其电路的最小系统大致相同，主要包括电源、晶体振荡电路、复位电路等。

串口

数据通信方式包括并行通信和串行通信两种。并行通信就是多条数据线上同时传送，其优点：速度快，只适于近距离通信。串行通信就是数据以为以为的顺序传送，其优点：线路简单，成本低，适合远距离通信。

串行通信方式包括：异步串行通信和同步串行通信。异步方式，数据传送不连续，时间间隔任意。同步方式，发送与接收同步。数据传送方式：单工、半双工、全双工、多工。常见的串行通讯有：RS-232、RS-485、CAN总线等。

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）、电源控制寄存器PCON（控制波特率）。SM0、SM1选择工作方式，SM2用于多机通信，REN允许接收控制位，TB8/RB8发送/接收数据D8位，TI/RI为发送/接收中断标志位。

74LS164

串行口工作于方式0，发送数据时，是把串行端口设置成“串入并出的”输出口。将它设置为“串入并出”输出口时，需外接1片“串入并出”同步移位芯片74LS164或CD4094，本次设计，用74LS164。

74LS164是8位边沿触发式移位寄存器，具有DIP、SO14等多种封装形式。其DIP封装形式如上图所示。

数据通过A或B之一串行输入，任一输入端可以用作高电平使能端控制另一输入端的数据输入，两个输入端或者连接在一起，或者把不用的输入端接高电平，一定不要悬空。时钟CP每次由低变高时，数据右移一位输入到Q0。Q0是两个数据输入端A和B的逻辑与。

输入的数据在Q0输出，并依次右移在其它输出端口输出。

LED数码管

LED数码管是单片机应用系统中常用的输出设备，其特点结构简单，价格便宜。单片机系统常用7段LED数码管，由8个发光二极管构成。 LED数码管分为共阳极和共阴极两种。共阳极LED数码管，就是8个LED阳极连接在一起再接高电平。共阴极LED数码管，就是8个LED阴极连接在一起再接地。通过相应的LED显示，呈现出对应的数字、符号。

‘串入并出’驱动LED数码管显示

本次设计，对拨码开关进行拨动，从而将信息传递给单片机，再由单片机通过串口工作在方式0将数据串行输出给74LS164，由74LS164并行输出给LED数码管，进行相应的显示。实际操作中，拨码开关低四位控制一个74LS164驱动一个LED数码管，而拨码开关高四位控制另一个74LS164驱动另一个LED数码管，使两个LED数码管独立显示。

本次设计涉及到，串口工作方式。串口工作于方式0时，其功能为8位移位寄存器，相当于I/0口的扩展，再连接74LS164芯片既可实现“串入并出”的功能。使用查表法，将拨码开关的2进制数和LED代码建立一一对应关系，其中用到了一些编程小技巧。设计中，又遇到另外一个问题，74LS164级联问题，我在网上搜寻了一些问题的答案，再看了书上对74LS164的介绍，于是得到了算是一些结论吧。将74LS164最后一个输出端，连在另外一个74LS164的A、B之一的数据输入端，就构成了级联。在程序中每一次循环向串口缓存器发送两次8位数据，即可实现两个LED数码管独立显示（0~F）。

系统原理图设计

系统所需元器件包括：AT89C51、瓷片电容CAP30pF、晶振CRYSTAL、电阻RES、电解电容22uF、共阳数码管7SEG-COM-AN-GRN、拨码开关DIPSW_8、74LS164-IEC、总线。系统设计原理图如图3.1所示。

图3.1 系统设计原理图

程序设计流程图

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代码（0~F）

void main（void）

{

uchar i=0; //变量初始化

uchar j=0;

uchar m=0;

uchar k=0;

SCON=0X00; //设置串口工作方式为方式0

SBUF=0XC0;

while（TI==0）;

TI=0;

while（1）

{

while（P1==i）; //查询拨码开关是否有变化

i=P1;

j=~i;

m=j&0xf0; //取拨码开关高四位

k=j&0x0f; //取拨码开关低四位

m=m》》4; //高四位移到低四位建立对应关系

SBUF=tab［k］; //查表赋值

while（TI==0）; //判断是否发送完毕

TI=0;

SBUF=tab［m］; //查表赋值

while（TI==0）; //判断是否发送完毕

TI=0;}}

系统仿真结果图如图所示。

关键词： led 寄存器 74ls164