串-并转换实验

模块八　串-并转换实验

一、知识点

MCS-51单片机串行口的工作方式，数据接收、发送标志位RI、TI，串并转换芯片74HC164。

二、知识点分析

MCS-51单片机串行口可以设置4种工作方式，其中方式0为同步移位寄存器方式，可用于串行口扩展；其他3种方式与单片机串行通信有关。在一帧数据接收或发送完成后，由硬件自动置位RI、TI，RI、TI的清零则需要用户在程序中完成，这一点非常重要。74HC164在移位脉冲的作用下将串行输入的数据变成并行数据输出。

三、实践训练

1）实验目的

（1）掌握MCS-51单片机串行口方式0的工作方式及编程方法；

（2）掌握利用MCS-51单片机串行口扩展I/O通道的方法；

（3）熟悉串入并出移位寄存器74HC164的使用方法。

2）实验设备

PC机，XZNU MCUS-I单片机实验箱1台，伟福V8/L型仿真器1台。

3）实验内容及说明

利用MCS-51单片机串行口和串入并出移位寄存器74HC164扩展I/O口，在一位LED数码管上循环显示0～9这10个数字。

MCS-51单片机串行口工作在方式0时，可通过外接移位寄存器实现串并转换。在这种方式下，一帧数据为8位，只能从RxD端输入、输出；TxD端用于输出移位同步时钟信号，其波特率固定为晶振频率的1/12。由软件置位串行控制寄存器SCON的REN位后才能启动串行接收，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SCON中的TI位置1，其必须由软件清零。

4）实验电路及连线

串并转换实验电路原理图如图3.16所示。使用专用连接导线，将接插件J20与J9的插孔按照相反顺序连接，J36的IN64端与J4的RxD端对应相接，J36的CK64端与J4的TxD端对应相接，J36的MIR端接一个电平开关，实验时开关接高电平；接插件J8的某一插孔接地；开关SW02合上，开关S3、S4断开。

图3.16　串并转换实验电路原理图

5）程序设计

（1）流程图

串并转换实验的程序流程如图3.17所示。

（2）参考程序

图3.17　串并转换实验电路程序流程图

6）思考题

（1）虚拟UART方式0串行扩展接口与UART方式0的区别在哪？

（2）总结实验过程中所遇到的问题与解决的办法。