学号********* 成绩
沈阳城市建设学院
课外设计作业5
设计名称单片机原理及应用
设计题目串行口链接两个数码管
专业建筑电气与智能化
班级 16-1
姓名李艳新
指导教师单超颖
2017 年 11 月 27 日
一、系统构成
单片机+共阳极LED数码管+74LS164+按键
二、系统原理
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。
2.1.2 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封装形式如右图所示。
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（边沿触发）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。
2.1.3 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。
2.2 ‘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）。
三、原理图
四、程序设计框图
开始变量初始化、设置
SCON 工作方式0
判断P1口是否发生变
化（拨码开关变化）
将P1口的数据取反后，分别
取高四位、低四位
N
查表，查询低四位
数据对应的LED 代码
将LED 代码传给串口数据缓存
器中，发送数据
判断是否发送完
毕?
查表，查询高四位
数据对应的LED 代码
将LED 代码传给串口数据缓存
器中，发送数据判断是否发送完
毕?
结束N
Y Y
N
Y
Y
五、源程序 C 语言程序：
#include"reg51.h"
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
const uchar tab[]={0xC0,0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,0x80,0X90,0X 88,
0X83,0XC6,0XA1,0x86,0X8E};
void main(void)
{
uchar i=0;
uchar j=0;
uchar m=0;
uchar k=0;
SCON=0X00;
SBUF=0XC0;
while(TI==0);
TI=0;
while(1)
{
while(P1==i);
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;
}
}
六、调试结果
七、感想与收获
本次课外设计作业综合性比较强，需要结合很多知识来完成它、
八、意见与建议
希望老师多讲讲程序，在课设时多讲一些课外知识为我们扩展一下知识面。
九、期望成绩
本次成绩希望老师给与及格。