串并转换
信号串并变换
信号串并变换信号串并变换是一种数字信号处理技术，它可以将多个信号串合并成一个信号串，并对合并后的信号串进行变换。
这种技术在通信、图像处理、音频处理等领域都有广泛的应用。
信号串并变换的基本原理是将多个信号串按照一定的规则合并成一个大的信号串，然后对这个大的信号串进行变换。
在合并信号串的过程中，需要考虑信号串的采样率、采样位数、采样时间等因素，以确保合并后的信号串能够被正确地处理。
在信号串并变换中，常用的变换方法包括傅里叶变换、小波变换、离散余弦变换等。
这些变换方法可以将信号串从时域转换到频域，从而更好地分析信号的特征和性质。
例如，傅里叶变换可以将信号分解成不同频率的正弦波，从而可以分析信号的频谱特征；小波变换可以将信号分解成不同尺度的小波，从而可以分析信号的局部特征。
信号串并变换在通信领域中有着广泛的应用。
例如，在多载波调制技术中，需要将多个载波信号串合并成一个大的信号串，然后对这个大的信号串进行调制。
在数字电视中，需要将多个视频信号串、音频信号串、数据信号串等合并成一个复合信号串，然后进行传输和解码。
在无线通信中，需要将多个用户的信号串合并成一个大的信号串，然后进行多址调制和解调。
除了通信领域，信号串并变换在图像处理、音频处理等领域也有着广泛的应用。
例如，在图像压缩中，需要将图像信号串分解成不同频率的小波系数，然后对小波系数进行量化和编码；在音频处理中，需要将音频信号串分解成不同频率的傅里叶系数，然后对傅里叶系数进行滤波和编码。
总之，信号串并变换是一种非常重要的数字信号处理技术，它可以将多个信号串合并成一个信号串，并对合并后的信号串进行变换。
这种技术在通信、图像处理、音频处理等领域都有着广泛的应用，对于提高信号处理的效率和精度具有重要的意义。
串-并转换实验
三、实验内容： 实验内容： （1）74LS164串-并转换实验 74LS164串 编写程序， 编写程序，通过单片机的串行口输 出一数据， 55H，控制74LS164芯片 出一数据，如55H，控制74LS164芯片 进行串-并转换，通过 进行串 并转换，通过LED1~LED8的 并转换 的 显示验证串-并数据转换的正确性。 显示验证串 并数据转换的正确性。 并数据转换的正确性
LED1~LED8
MCU
1
3 4 5 6 10 11 12 13 QA QB QC QD QE QF QG QH ( Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7)
(RXD)P3.0
A (SER INA)
74LS164
2 B (SER INB) 接+5V (CLR) CLR (TXD)P3.1 9 P1.0 的关系， 注：INA与INB为“与”的关系，不用的那个串行输入口需接高电 与 为 平 (CLK IN) CP 8
MCU
6 5 G P6 4
SW1~SW8
3 14 D P3 13 C P2 12 B P1 11 A P0) SIN (SER) H (P7 F E 8
P0.0 (RXD) P3.0 9 7
QH(Q7)
74LS165
QH (Q7) (PL) S/L 1 CLK2 15
P0.7 (TXD) P3.1 P1.0
(CLK1) CP 2
注：CLK1与CLK2为“或”的关 与 为 系
下次实验内容: 下次实验内容 实验14－ 实验 －RS232串口通信实验 串口通信实验 预习要求： 预习要求： 1. 查资料熟悉 查资料熟悉MAX232芯片的工作原理和 芯片的工作原理和 使用方法。 使用方法。 • 2. 编写一段程序，利用单片机串行口向 编写一段程序，利用单片机串行口向PC 机连续发送0X55H,即大写字母“U”。 即大写字母“ 。 机连续发送 即大写字母 • 3. 编写一段程序，单片机接收PC机串行口 编写一段程序，单片机接收 机串行口 发送的0X55H（ASCII为大写字母“U”）， 为大写字母“ ）， 发送的 （ 为大写字母 在单片机正确接收到“ 时 在单片机正确接收到“U”时，返回一个大 写字母“ ，错误接收时返回一个“ 。 写字母“T”，错误接收时返回一个“F”。 • 注：串行口波特率：9600b/s。 串行口波特率： 。 • • • •
串并转换原理
串并转换原理串并转换原理是信息技术领域中一项重要的理论基础，其主要应用于数字信号处理、通信、图像处理等领域。
该原理可以将串行信号转换为并行信号或将并行信号转换为串行信号，在数据传输、处理、存储中起到至关重要的作用。
本文将详细阐述串并转换原理的定义、分类、应用以及相关技术。
一、定义串并转换原理是指将一组数据信号从串行形式转换为并行形式或将一组数据信号从并行形式转换为串行形式的技术，也称为串行-并行、并行-串行转换技术。
二、分类根据信号传输的类型和数据宽度的不同，串并转换分为多种技术，如下所示：1.同步串并转换：利用时钟信号实现传输，保证数据同步传输，常见于图像传输、视频信号解码等领域。
2.异步串并转换：不依赖于时钟信号实现传输，而是通过握手协议实现数据传输，常见于键盘、鼠标等设备的交互界面。
3.字节串并转换：将字节数据转换为并行模式，常见于内存数据读取和传输等领域。
4.位串并转换：将位数据转换为并行模式，常用于通信网络和数字信号处理等领域。
三、应用串并转换技术在实际应用中具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1.通信领域：在通信系统中，串并转换技术常用于数字调制解调器、数据压缩和解压缩、视频编码和解码等。
2.计算机领域：在计算机内部，串并转换技术常用于内存读写、外设输入输出、处理器寄存器等。
3.图像处理领域：在图像处理中，串并转换技术用于将图像数据流从串行格式转换为像素格式，完成图像显示等操作。
4.视频处理领域：在数字视频处理中，串并转换技术用于将视频数据流从串行格式转换为像素格式或帧格式，进行视频显示、压缩和解压缩等操作。
四、相关技术在实际应用中，串并转换技术常常需要配合使用其他相关技术，提高数据传输和处理效率，如以下几个方面：1.时钟同步技术：保证原始数据和接收数据在同一个时钟周期内传输，可解决数据传输过程中的时间差。
2.数据缓存技术：可以有效降低串并转换带来的数据传输压力，缓解系统压力，提高数据处理效率。
串并转换VHDL
ready <= '1';
data_valid <= '0';
shift_start <= '0';
next_state <= shift;
when shift =>
reg_en <= '1';
ready : out std_logic; --low active,ready to recieve data
q : out std_logic
);
end p2s;
architecture Behavioral of p2s is
signal reg : std_logic_vector(7 downto 0);
-- Description: This module is designed to implement parallel to serial conversion
--------------------------------------------------------------------------------
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
entity p2s is
port(
reset : in std_logic;
begin
counter: process(reset,clk,shift_start)
实验九 串、并转换实验
实验九串/并转换实验一、实验目的1. 熟悉并掌握串转并的I/O 口扩展方法2.在单片机的串行口外接一个串入并出8位移位寄存器74LS164，实现串口到并口的转换，数据从RXD端输出，移位脉冲从TXD端输出，波特率固定为单片机工作频率的1/12。
3. 写程序，通过单片机的串行口控制74HC164 的串行输入端口，实现串并转换，LED指示灯轮流点亮。
验证串并转换数据的正确性。
二、电路设计1.从PROTEUS库中选取元件①AT89C51：单片机；②RES：电阻；③74164：8位移位寄存器；④CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容；⑤CRYSTAL：晶振；⑥NOT：非门。
2.放置元器件3.放置电源和地4.连线5.元器件属性设置6.电气检测三、源程序设计、生成目标代码文件1.流程图2.源程序设计通过菜单“sourc e→Add/Remove Source Files…”新建源程序文件：DZC9.ASM。
通过菜单“sourc e→DZC9.ASM”，打开PROTEUS提供的文本编辑器SRCEDIT，在其中编辑源程序。
程序编辑好后，单击按钮存入文件DZC9.ASM。
3.源程序编译汇编、生成目标代码文件通过菜单“sourc e→Build All”编译汇编源程序，生成目标代码文件。
若编译失败，可对程序进行修改调试直至汇编成功。
四、PROTEUS仿真1.加载目标代码文件2.仿真单击按钮，启动仿真。
五、思考题：1.什么叫波特率？它反映的是什么？它与时钟频率是相同的吗？当串行口以每分钟传送3600个字符时，计算其传送波特率。
2.8051单片机的串口有哪几种工作方式？各有什么功能和特点？。
实验四(一) 串并转换实验(2学时)
delay(10); //延时一小段时间
ZX=0xff; //
数码管消影
ZX=table[buffer[1]]; //显示ASCII的十位
ZW=table2[1];
delay(10);
ZX=0xff;
ZX=table[buffer[2]]; //显示ASCII值的个位
num++;
if(num==10) //定时1S时间到
{Hale Waihona Puke num=0;i++;
if(i==10) i=0; //数码管反复扫描
SBUF=~Table[i]; //取反，送数码管显示数字
}
}
实验四（二） 单片机与PC机串行通信实验（2学时）
一、实验目的
⑴掌握串行口工作方式的程序设计，掌握单片机通信程序编制方法。
0x49,0x41,0x1F,0x01,0x09}; //共阳数码管字段
void main()
{ TMOD=0x01; //定时器T0方式1
TH0=(65536-50000)/256;//定时器赋初值，定时100ms，（12MHz晶振）
TL0=(65536-50000)%256;
EA=1; //总中断打开
湖北民族学院科技学院
信息工程学院
单片机原理实验报告
实验名称：单片机串口应用
专业班级
学号
姓名
指导教师
实验四（一） 串并转换实验（2学时）
一、实验目的
⑴掌握8031串行口方式0工作方式及编程方法。
⑵掌握利用串行口扩展并行I/O通道的方法。
二、实验内容
（1）在实验箱上完成：
74ls164与单片机的串并转换(串转并-串进并出)
74ls164与单片机的串并转换（串转并\串进并出）
74LS164串转并实验本实验是用74LS164把输入的串行数转换成并行数输出，74LS164为串行输入并行输出移位寄存器，其引脚图及功能如下：
A、B：串行输入端；
QA～QH：并行输出端；
CLR：清零端，低电平有效；
CLK：时钟脉冲输入端，上升沿有效。
实验采用单片机串行工作方式0和P1端口两种方式串行输出数据。
串行口工作方式0时，数据为8位，从RXD端输出，TXD端输出移位信号，其波特率固定为Fosc/12。
在CPU 将数据写入SBUF寄存器后，立即启动发送。
待8位数据输完后，硬件将状态寄存器的TI位置1，TI必须由软件清零。
串行口工作方式0数据/时钟是自动移位输出，用P1端口输出数据时，要编程位移数据，每输出一个数据位，再输出一个移位脉冲。
内容及步骤：
本实验需要用到单片机最小系统（F1区）、十六位逻辑电平显示（I4区）和74LS164（G3区）。
1、选用89C51单片机最小应用系统模块，用八位数据线连接74LS164的并行输出JD5G 与十六位逻辑电平显示模块JD2I，将74LS164的串行输入端A/B（1和2脚）接到RXD 上，CLK接到TXD上，CLR接INT0。
2、用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真器插到模块的锁紧插座中，请注意仿真器的方向：缺口朝上。
3、打开KeiluVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着添加TH23_74164.ASM 源程序，进行编译，直到编译无误。
4、全速运行程序，观察发光二极管亮灭情况，先右移动两次，再左移动两次，然后闪烁两次。
机器人串并联结构关系转换
机器人串并联结构关系转换1.引言1.1 概述机器人是一种能够自动执行任务的机械装置，它们在各个领域发挥着越来越重要的作用。
机器人的结构可以分为串联结构和并联结构两大类。
串联结构是指机器人的各个部件按照一定的顺序依次排列连接，形成一个直线的结构。
这种结构的特点是每个部件的运动都会影响到整个系统的运动。
串联结构通常用于需要较高精度和复杂运动轨迹的任务，如精密装配和手术手术等。
然而，串联结构也存在着一些缺点，如稳定性差、自由度受限以及对运动速度和负载的敏感性。
与之相对应的是并联结构，这种结构是由多个部件同时连接到一个共同的基座上，形成一个平行的结构。
并联结构具有较高的刚度和稳定性，能够承受较大的负载和惯性力。
它适用于高速运动、重负载和弯曲运动等应用场景，如航空航天领域和工业生产线等。
然而，并联结构也有一些不足之处，如较高的成本、较大的体积和复杂的控制系统。
为了满足不同任务对机器人结构的需求，机器人串并联结构的关系转换成为研究的焦点之一。
通过改变连接方式和参数设置，可以实现串联结构向并联结构的转换，或者反过来。
这种关系转换可以使机器人在不同场景下发挥更好的性能和适应性。
本文将探讨串并联结构的定义和特点，剖析串并联结构的关系转换方法，并讨论其在应用领域和未来发展中的前景。
了解和研究机器人串并联结构的关系转换将有助于我们更好地设计和应用机器人，在不同领域中实现更高效、更灵活的操作。
1.2 文章结构文章结构是指整篇文章的组织和布局方式，它可以帮助读者更好地理解和阅读文章。
本文主要围绕机器人串并联结构关系转换展开讨论，下面将详细介绍文章结构的安排。
首先，在引言部分，我们会简要介绍本文的主题和目的。
引言的第一部分是概述，将对机器人串并联结构关系转换进行概括性描述，让读者了解这一主题的背景和重要性。
接着，我们会介绍文章的结构，即本文将按照串并联结构的定义和特点、关系转换方法以及应用领域和未来发展进行探讨。
最后，明确本文的目的，即通过研究机器人串并联结构关系转换，来推动相关领域的发展与创新。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验五串并转换实验一、实验目的1、掌握串并行转换的原理及采用74LS164扩展端口的方法。
2、掌握数码管显示的原理及方法。
3、学习用任意两根I/O口线进行数据传输的方法。
二、实验要求利用实验箱的显示电路，在数码管上循环显示0-9这10个数，每个数显示1秒。
完成后修改程序，仅在一个数码管上显示0-F这16个数（其它三个数码管不显示）。
三、实验原理实验设备中数码管为共阴接法，接线确定了各段从左至右的排列顺序为：abcdefgh。
如果要显示数字1，应该是b c段发光，所以b c段对应的位写1，其它不发光的位写0。
因此1的显示码为60H。
其它显示码可按此规律得出。
实验原理图见图二，串并转换芯片74LS164的A、B端为串行数据输入端，将其接到数据线P1.0上，CLK为时钟端接到时钟线P1.1上，Q0~Q7为并行输出端接数码管。
在P1.1产生的时钟脉冲的作用下，数据的显示码从74LS164输入端一位一位的输入，经164转换后，串行数据变为8位并行数据经其输出端Q0~Q7加到数码管上，数码管就能显示相应的数字。
下面是数据60H的传输及显示过程：1、将A中数据的最低位送到串口的数据线P1.0上。
2、在时钟线P1.1上产生一个脉冲。
3、在这个脉冲的作用下，P1.0上的数据被打入164的Q0输出端，原来Q0上的数据移到Q1，Q1的数移到Q2…，完成一位数的传输。
4、第1步到第3步重复8次，这样一个字节的数据就输出完毕，同时74LS164将接收到的串行数据转换成并行数据在数码管上显示出来。
四、实验框图实验框图见图一。
五、实验连线及步骤1、DIN接P1.0，CLK接P1.1，打开实验箱电源，打开串并转换数码管显示模块上的开关。
2、启动KEIL软件界面，根据框图编程。
在初始化框中有两个内容，它们分别是：* 送表指针初值---寄存器MOV R1，#0* 送表首地址---DPTR 图一串并转换程序框图MOV DPTR,#TAB显示子程序如下,其中R4中的初值为8。
S164: RRC AMOV P1.0,CCLR P1.1SETB P1.1DJNZ R4,S164RET3、调试运行程序。
4、如出现问题，找出原因，修改程序，直至运行成功。
六、实验作业1、将片外RAM7000中的数据用串并转换的方式在数码管上显示出来。
2、将自己学号的后4位在数码管上显示出来。
七、实验原理图实验原理图见图二。
其中，P1.0到DIN、P1.1到CLK的两根连线需要自己接。
其它连线均已接好，开关应在接通状态才能工作。
图二串并转换实验原理图实验六键盘显示实验一、实验目的1、了解键盘和显示器的接口方法和编程方法。
2、了解键盘扫描和LED八段数码管动态显示器的工作原理。
3、掌握8155芯片的使用方法。
二、实验要求利用实验箱提供的键盘扫描电路和显示电路,做一个扫描键盘和数码显示实验，把按键输入的键码在六位数码管上显示出来，并有删除功能。
三、实验说明从原理图中可以看出，键盘显示电路主要由8155并口芯片与164串并转换芯片构成，其中8155PA口控制数码管的位线及键盘的列线，PB口低两位与164为数码管提供字形码输出，8155的PC口与键盘行线相连。
它们的地址如下：8155命令口地址： 0E100H8155PA口地址: 0E101H8155PB口地址: 0E102H8155PC口地址: 0E103H键盘显示程序可用多种方式编写，也比较复杂，本次实验的参考程序采用基本的键盘扫描方式编写，程序主要分成三个部分：1、读键部分：扫描键盘、判断是否有键按下，包括按键的防抖处理。
2、确定键值部分：计算键值存入显示缓冲单元。
3、显示部分：将显示单元的内容在数码管上显示出来。
实验的程序流程见下图，但是由于键盘显示程序比较长，其编程思想的细节不能全部在流程图上表现出来（例如键盘防抖部分、判断按键抬起部分等），流程图中只给出了程序的主要部分。
四、程序流程图图一主程序流程图图二键盘扫描程序流程图五、实验原理图实验原理图见图三。
六、实验作业修改参考程序，增加一个功能键，使之按下该键后，数码管全部熄灭。
图三键盘显示实验原理图七、实验参考程序：;键盘显示程序, 显示区:10H～15H "RTACE":删除键ORG 0000HAJMP MAINORG 0030HMAIN: MOV SP,#60HMOV 10H,#18 ;显示区送初值MOV 11H,#18MOV 12H,#18MOV 13H,#18MOV 14H,#18MOV 15H,#16MOV DPTR,#0E100H ;8155方式（命令口）MOV A,#03 ;A、B口输出，C口输入MOVX @DPTR,ASDISP: LCALL DISP ;调显示子程序OFFDISP:MOV A,#0H ;关显示器MOV DPTR,#0E101H ;8155A口，数码管位选输出及键盘列线MOVX @DPTR,A ;PA口输出0，关显示器同时键盘列线输出0MOV DPTR,#0E103H ;判断8155C口是否有键输入？MOVX A,@DPTR ;读键盘行线ANL A,#0FHCJNE A,#0FH,HK ;有键按下，转延时抗抖程序AJMP SDISP ;无键按下，转显示HK:LCALL DELAYMOV DPTR,#0E101H ;再次判断是否有键按下？MOV A,#0MOVX @DPTR,AMOV DPTR,#0E103HMOVX A,@DPTRANL A,#0FHCJNE A,#0FH,READK ;确实有键，转读键程序AJMP SDISP ;是干扰，转显示程序READK:MOV R4,#0 ;键盘列数初值MOV R5,#0FEH ;扫描键盘第一列SCAN: MOV A,R5MOV DPTR,#0E101H ;MOVX @DPTR,ARL A ;准备扫下一列MOV R5,AMOV DPTR,#0E103H ;读行线（8155C口）MOVX A,@DPTRANL A,#0FHCJNE A,#0FH,KEYOP0 ;是这一列, 再确定是哪一行INC R4 ;不是这一列，列数＋1CJNE R4,#6,SCAN ;没有扫描完列线，继续LJMP SDISPKEYOP0: JB ACC.3,KEYOP1 ;不是第0行，再判断第1行MOV A,#0AJMP KEYCALKEYOP1: JB ACC.2,KEYOP2MOV A,#06AJMP KEYCALKEYOP2: JB ACC.1,KEYOP3MOV A,#12AJMP KEYCALKEYOP3: JB ACC.0,SDISPMOV A,#18KEYCAL: ADD A,R4 ;A中的值为行数×6，R4,的值为列数;键值为（行数×6＋列数）MOV DPTR,#KEYC ;查表确定键名MOVC A,@A+DPTRMOV 1EH,A ;暂存键名CJNE A,#10H,PD ;判断是否是功能键ACALL CANCEL ; =10H,删除功能CK1: MOV DPTR,#0E103H ;查键是否抬起CKEYON: MOVX A,@DPTRANL A,#0FHCJNE A,#0FH,CKEYON1 ;没有抬起，调显示子程序AJMP SDISPPD: JC KEYNAM ;是数字键转显示前处理BACK: AJMP SDISPCKEYON1:LCALL DISPAJMP CK1CANCEL: MOV R0,#10HMOV R1,#11HMOV 16H,#17CAN1: MOV A,@R1MOV @R0,AINC R0INC R1CJNE R1,#17H,CAN1RETKEYNAM:MOV R0,#14H ;调整显示数的位置，以便存放新显示数 MOV R1,#15HDISLOOP:MOV A,@R0MOV @R1,ADEC R0DEC R1CJNE R1,#10H,DISLOOP ;----------------MOV 10H,1EH ;键名送显示缓冲区MOV DPTR,#0E101H ;按键是否抬起？MOV A,#0MOVX @DPTR,AAGANK: MOV DPTR,#0E103HKEYON: MOVX A,@DPTRANL A,#0FHCJNE A,#0FH,KEYON1 ;没有抬起，调显示子程序LJMP SDISPKEYON1: LCALL DISPAJMP AGANK ;再判断按键是否抬起DISP: MOV R0,#10H ;显示区首地址MOV R1,#6 ;显示6位MOV R2,#1 ;显示数码管低位地址ACALL DISPLAYRETDISPLAY:MOV A,@R0 ;读显示数MOV 0FH,#8 ;164移位次数ACALL P164 ;字形码输出子程序ACALL PBIT ;字位码输出子程序ACALL DELAY ;延时2msMOV A,#0 ;熄灭显示MOVX @DPTR,AINC R0 ;指向下一位显示数DJNZ R1,DISPLAY ;没有显示完继续RETP164: MOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRP164_1: RRC AMOV R3,AMOV ACC.0,CANL A,#01HMOV DPTR,#0E102H ;8155B口，数码管字形码输出MOVX @DPTR,AORL A,#02HMOVX @DPTR,AMOV A,R3DJNZ 0FH,P164_1MOV 0FH,#8RETPBIT: MOV DPTR,#0E101HMOV A,R2MOVX @DPTR,ARL AMOV R2,ARETDELAY: MOV R6,#6DEL: MOV R7,#250DJNZ R7,$DJNZ R6,DELRETTAB: DB 0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H,0B6H,0BEH,0E0H,0FEH ;字形码表DB 0F6H,0EEH,3EH,9CH,7AH,9EH,8EH,0CEH,0,2KEYC: DB 07H,08H,09H,0AH,10H,11H,04H,05H,06H,0BH,12H,13H ;键码（名）表DB 01H,02H,03H,0CH,14H,15H,00H,0FH,0EH,0DH,16H,17HEND。