探究中職單片機“串轉并”教學方法

摘 要: 本文介紹了一種由單片機串行口與74LS164組成的數碼管動態掃描技術，首先介紹電路的組成，工作原理和所用主要的工作器件，然后介紹硬件設計圖及完整的C51源程序。

關鍵詞: 單片機教學 74LS164 動態掃描技術

1.引言

“串行輸入轉并行輸出”簡稱“串轉并”，是單片機教學中一個重要課題，涉及串行口、74LS164轉換芯片及外圍電路知識的應用。在通常教學中，一般用74LS164串行擴展顯示接口，并實現靜態顯示。如何實現動態顯示，大部分學生對此問題理解不透，本文就此問題進行探討。

2.系統工作原理及電路設計

為了加深學生的理解，我考慮用串行口控制多個數碼管，模擬一個簡單的電子鐘，每過一秒動態加一。為了方便教學，便于學生理解，我用KEIL C編寫程序，在PROTEUS中畫電路并調試電路。電路原理圖如圖1所示，關鍵點有四部分。

(1)74LS164為串入并出移位寄存器，如下圖所示。

A、B:串行輸入端。

Q0—Q7(QA-QH):串行輸出端。

CP:串行時鐘輸入端。

/MR:串行輸出清零端。

VCC:+5V。

GND:接地端。

(2)數據由單片機RXD輸出，74LS164的第1、2引腳負責接收數據。

(3)移位脈沖由單片機TXD輸出，和74LS164的第8引腳進行連接。脈沖的頻率是主時鐘的十二分頻。

(4)芯片功能。

將74LS164的A、B端與RXD相接，CLK與TXD相接，/MR接高電平，在滿足條件時數據就傳送到74LS164并寄存。將前一個74LS164的QH端連接到下一個74LS164的QA端，再將CLK端連接到一起并接到TXD，則送數據時，前后數據就會依次從上一個片子傳到下一個片子。

電路如下圖所示:

(圖一)

3.程序如下:

#include

#include

sbit p11=P1^1;

sbit p12=P1^2;

unsigned char data discode[11]=

{0XFC，0X60，0XDA，0XF2，0X66，0XB6，0XBE，0XE0，0XFE，0XF6，0x00};//共陰串行。

unsigned char leddis[2]={0，0};//顯存，有幾個數碼管可以定義幾個。

unsigned char num，time;

void display(void)//數碼管顯示函數。

{unsigned char count;//數碼管個數。

for (count=2;count>0;count--)

{

SBUF=discode[leddis[count-1]];

while(TI==0);

TI=0;}}

void t0serv(void) interrupt 1

{

TH0=(65536-50000)/256;

TL0=(65536-50000)%256;

if(time++>20)

{time=0;

if(num++>99) num=0;

leddis=num/10;

leddis=num%10;

display();

}

}

void main()

{

SCON=0x00; //設定UART的工作方式為MODEO。

display(); //顯示函數。

TMOD=0X01;

TH0=(65536-50000)/256;

TL0=(65536-50000)%256;

ET0=1;EA=1;

while(1)

{if(p11==0) //鍵P11被按下，開始定時。

TR0=1;

if(p12==0) //鍵P12被按下，停止定時。

TR0=0;}}

4.結語

利用Q7(QH)端連接到下一個74LS164的QA端，可以擴展多個數碼管，由于脈沖的頻率是主時鐘的十二分頻，假設擴展2個數碼管，則數碼管的最大刷新頻率約為主時鐘2×8×12=198分頻，對于主時鐘為12MHz的單片機，數碼管最大刷新周期為15.13μs。可以推算，如果擴展8個數碼管，顯示應該很穩定，沒有閃爍現象。

利用“串轉并”技術，只要用單片機的兩個引腳，就可以控制多個輸出設備，極大地節省了單片機引腳資源，但由于用到74LS164，則成本也會增加些，可以根據實際情況靈活選擇方案。

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參考文獻:

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