74LS164和74LS165工作原理及其单片机中的应用(基于Proteus仿真)

74LS164和74LS165工作原理及其在单片机中的应用

基于Proteus仿真

前言：本文详细介绍了74LS164和74LS165工作原理，并分别举例它们在单片机中的应用，所举例子包含proteus仿真电路图，源程序，程序注释详细清楚。

1、74LS164在单片机中应用举例

本例在单片机串行口外接一片8位串入并出移位寄存器74LS164芯片，构成单片机输出接口电路，控制8只LED滚动显示。

（1）74LS164芯片如右图所示，它是8位串入并出移位寄存器，串行输入数据，

然后并行输出。各引脚功能如下：

A、B（1、2引脚）：数据输入端，数据通过这两

个输入端之一串行输入；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。当其中任意一

个为低电平，则禁止新数据输入；当其中有一个为高

电平，则另一个就允许输入数据。因此两个输入端或

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。

Q0~Q7（3~6，10~13引脚）：数据输出端

CP（8号引脚）：时钟输入端。CP每次由低变高时，数据右移一位，输入到Q0，Q0 是两个数据输入端的逻辑与，它将上升时钟沿之前保持一个建立时间的长度。

MR：复位清除端，当MR为低电平时，其它所有输入端都无效，同时所有输出端均为低电平。

GND（7号引脚，在proteus中已隐藏）：接地端

VCC（14号引脚，在proteus中已隐藏）：电源端，接+5V电源

74LS164 内部逻辑图

（2）如下图所示，本例单片机串行口工作于方式0，即移位寄存器输入/输出模式。串行数据通过RXD输出，TXD则用于输出移位时钟脉冲。数据输入端1接高电平，数据输入端2接单片机RXD引脚。时钟输入端接TXD引脚，复位端悬空。数据输出端通过限流电阻接8只LED灯。

C程序如下：

#include

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

void delay(uint x)

{uchar i;

while(x--)

for(i=0;i<120;i++);

}

void main()

{uchar c=0x80;

SCON=0x00; //串行口工作在方式0

while(1)

{c=_crol_(c,1);

SBUF=c;

while(TI==0); //等待发送结束

TI=0; //发送结束，TI置0

delay(400);

}

}

Proteus仿真运行结果如下：

2、74LS165在单片机中的应用举例

本例在单片机串行口外接一片8位并入串出移位寄存器74LS165，连接移位寄存器并行输入端的是8位拨码开关，其开关动作对应的8位二进制序列将通过移位寄存器串行输入到单片机串口，并通过单片机P0端口的8只LED显示出来。

（1）74LS165芯片如右图所示，74LS165是8

位并入串出移位寄存器(使用移位寄存器芯片可以

扩展一个或多个8位并行I/O口)。各引脚功能如

下：

SH/（shift/load移位/置位）：移位与置位

控制端。高电平时表示移位，低电平时表示置位。

在开始移位之前，需要先从并行输入端口读入数

据，这时应将SH/置0，并行口的8位数据将被

置入74LS165内部的8个触发器，在SH/LD为1

时，并行输入被封锁，移位操作开始。

INH（clock inhibit 时钟抑制）：时钟禁止端。

当INH为低电平时，充许时钟输入。

CLK(clock)：时钟输入端

D0~D7：并行输入端

SI（serial input 串行输入）：串行输入端，用于

扩展多个74LS165的首尾连接端。

SO（serial output）：串行输出端.

QH：也是串行输出端，它与SO是反相的关系，即QH=SO.

VCC(16引脚，在proteus中被隐藏)：已经默认接+5V电源端.

GND(8引脚，在proteus中被隐藏)：已经默认接地

（2）如下图所示，本例单片机仍工作于串口模式0，即移位寄存器输入/输出模式。74LS165

串行输出端SO连接单片机RXD引脚，CLK连接单片机TXD引脚，TXD仍负责发送移位时钟脉冲。

C程序如下：

#include

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

void delay(uint x)

{uchar i;

while(x--)

for(i=0;i<120;i++);

}

sbit SPL=P3^2;

void main()

{SCON=0X10; //串行口工作在方式0，REN=1，允许串口接收

while(1)

{SPL=0; //置数，读入并行输入口的8位数据

SPL=1; //移位，并口输入被封锁，串行转换开始

while(RI==0); //等待接收完一字节数据

RI=0; //接收完成，RI置0

P0=SBUF; //接收到的字节显示在P0端口，显示的值与拨码开关对应

delay(20);

}

}

Proteus仿真运行结果如下：

3、参考文献

[1]彭伟.单片机C语言程序设计实训100例.北京:电子工业出版社.2009

[2]贾振国，许琳.智能化仪器仪表原理及应用.北京:中国水利水电出版社.2011