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1. 74HC164 74HC164是比較典型的移位寄存器，該移位寄存器有一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端口、一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)端口和八個(gè)輸出端口。如圖1所示。
當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)從低電平變?yōu)楦唠娖降臅r(shí)候?qū)⑤敵鲆粋�(gè)數(shù)據(jù)到輸出端D0，當(dāng)時(shí)鐘第二次由低電平變?yōu)楦唠娖降臅r(shí)候?qū)⑤敵龅诙䝼�(gè)數(shù)據(jù)到D0，而第一個(gè)數(shù)據(jù)將轉(zhuǎn)移到D1端口。依此類推，每一個(gè)時(shí)鐘周期中都有一個(gè)串行數(shù)據(jù)輸出到D0，而其他的數(shù)據(jù)則不斷往高位移動(dòng)直到所有數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。如果不再有時(shí)鐘周期輸入，則這些數(shù)據(jù)將暫存在輸出端。
注意：初學(xué)者會(huì)誤以為看到移位的過程，由于移位的時(shí)間很短，幾微秒的時(shí)間人的眼睛是反應(yīng)不過來的。 如果需要有更多的輸出端口，可以把多個(gè)74HC164串聯(lián)起來用。串聯(lián)的方法如圖2所示。
在上圖的串聯(lián)電路中，左邊的鎖存器D7與右邊鎖存器的串行數(shù)據(jù)輸入端連接，當(dāng)左邊的鎖存器D0~D7數(shù)據(jù)全部輸出以后，再輸入一個(gè)串行信號(hào)，左邊鎖存器D7數(shù)據(jù)將作為右邊鎖存器的輸入數(shù)據(jù)并從右邊鎖存器D0端輸出，從而實(shí)現(xiàn)了多個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的移位鎖存。這樣利用74HC164就實(shí)現(xiàn)了串行數(shù)據(jù)到并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。
注意到在上面的兩個(gè)圖中，無論輸出什么長度的數(shù)據(jù)，所需要的輸入信號(hào)都只有兩個(gè)，一個(gè)是串行數(shù)據(jù)輸入，另一個(gè)是鎖存器的時(shí)鐘信號(hào)輸入。如果我們把這兩個(gè)輸入端口連接到單片機(jī)的兩個(gè)輸出端口上，其中單片機(jī)的一個(gè)端口串行輸出數(shù)據(jù)，另一個(gè)端口輸出時(shí)鐘信號(hào)以便控制串行數(shù)據(jù)的鎖存方式，那么我們就只需要兩個(gè)單片機(jī)端口幾乎實(shí)現(xiàn)任意數(shù)量的并口輸出。 2. 8051串口方式0的工作原理與時(shí)序 
圖3 串口方式0的時(shí)序 8051串口方式0的時(shí)序如圖所示，RXD(P3.0)為數(shù)據(jù)端，TXD（P3.1）為同步移位脈沖端，每次串行發(fā)送、接收8位數(shù)據(jù)（一幀），低位在先。時(shí)鐘為Fosc/12。 （1） 發(fā)送 執(zhí)行任何一條MOV SUBF,#data指令時(shí)，啟動(dòng)內(nèi)部串行發(fā)送允許，SEND置高電平，隨后在TXD同步移位時(shí)鐘的作用下，將數(shù)據(jù)data從RXD端移位輸出。一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完畢時(shí)，內(nèi)部發(fā)送中斷請(qǐng)求TI有效。要再次發(fā)送一幀時(shí)，須用軟件清TI。 （2） 接收 在串行口控制寄存器SCON中，REN=1和RI=0時(shí)，會(huì)啟動(dòng)一次接收過程。接收時(shí)，TXD仍為同步移位時(shí)鐘輸出，而串行移位數(shù)據(jù)仍從RXD移位輸入。當(dāng)接收完一幀后，內(nèi)部接收中斷請(qǐng)求RI有效，要再次接收一幀數(shù)據(jù)時(shí)，須用軟件清零。 3. 電路原理 MCS-51單片機(jī)串行口方式0為移位寄存器方式，外接4片74LS164作為4位LED顯示器的靜態(tài)顯示接口，把8031的RXD作為數(shù)據(jù)輸出線，TXD作為移位時(shí)鐘脈沖。74LS164為TTL單向8位移位寄存器，可實(shí)現(xiàn)串行輸入，并行輸出。其中A、B（第1、2腳）為串行數(shù)據(jù)輸入端，2個(gè)引腳按邏輯與運(yùn)算規(guī)律輸入信號(hào)，共一個(gè)輸入信號(hào)時(shí)可并接。T（第8腳）為時(shí)鐘輸入端，可連接到串行口的TXD端。每一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿加到T端時(shí)，移位寄存器移一位，8個(gè)時(shí)鐘脈沖過后，8位二進(jìn)制數(shù)全部移入74LS164中。R（第9腳）為復(fù)位端，當(dāng)R=0時(shí)，移位寄存器各位復(fù)0，只有當(dāng)R=1時(shí)，時(shí)鐘脈沖才起作用。Q1…Q8（第3-6和10-13引腳）并行輸出端分別接LED顯示器的hg···a各段對(duì)應(yīng)的引腳上。在給出了8個(gè)脈沖后，最先進(jìn)入74LS164的第一個(gè)數(shù)據(jù)到達(dá)了最高位，然后再來一個(gè)脈沖會(huì)有什么發(fā)生呢？再來一個(gè)脈沖，第一個(gè)脈沖就會(huì)從最高位移出，搞清了這一點(diǎn)，下面讓我們來看電路，4片7LS164首尾相串，而時(shí)鐘端則接在一起，這樣，當(dāng)輸入8個(gè)脈沖時(shí)，從單片機(jī)RXD端輸出的數(shù)據(jù)就進(jìn)入到了第一片74LS164中了，而當(dāng)?shù)诙䝼�(gè)8個(gè)脈沖到來后，這個(gè)數(shù)據(jù)就進(jìn)入了第二片74LS164，而新的數(shù)據(jù)則進(jìn)入了第一片74LS164，這樣，當(dāng)?shù)?個(gè)8個(gè)脈沖完成后，首次送出的數(shù)據(jù)被送到了最左面的164中。 
圖4 整體原理圖 4.源程序 /************************************************************* 利用中斷方式進(jìn)行處理 **************************************************************/ #include<reg51.h> #define uchar unsigned char sbit P3_3=P3^3; uchar a=3; char code tab[]={0x99,0xB0,0xA4,0xF9,0xF9,0xA4,0xB0,0x99};//4321與1234的字形碼 void timer(uchar); void int4(void); void main(void) { uchar i,j; SCON=0; EA=1; ES=1; for(;;) { P3_3=1; for(i=0;i<4;i++) { SBUF=tab[a]; j=a; while(j==a); } P3_3=0; timer(100); if(a==255) a=7; } } void int4(void)interrupt 4 { TI=0; a--; } void timer(uchar t) { uchar i; for(i=0;i<t;i--) { TMOD=0x01; TH0=10000/256; TL0=10000%256; TR0=1; while(!TF0); TF0=0; } } /*****************************************************************************/
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