8位移位寄存器|8位移位寄存器原理图( 三 )

静态显示：所谓的静态显示，是由单片机一次输出显示后，就能保持，直到下次送新的显示模型为止。这种显示占用机时少，显示可靠；缺点是使用元件多，且线路比较复杂，因而成本比较高。但是随着大规模集成电路的发展，目前已经研制出具有多种功能的显示器件。例如：锁存器，译码器、驱动器、显示器四位一体的显示器件，用起来比较方便。当显示位数较少时，采用这种显示方式是合适的。这种显示方式的每一个七段显示器需要一个8位输出口控制。
动态显示：所谓的动态显示，就是单片机定时地对显示器件扫描。在这种方法中，显示器件分时工作，每次只能有一个器件显示，但由于认得视觉暂留现象，所以仍感觉到所有的器件都在"同时"显示。这种显示方法的优点是使用硬件少，因而价格低；但占用机时多，只要单片机不执行显示程序就立刻停止显示。动态显示的亮度与导通电流有关，与点亮时间和间隔的比例有关。许多单片机的开发系统及仿真器上的6位显示器即采用这类显示方法[2] 。
3.2.2 74LS164芯片简介 74LS164是8位移位寄存器（串行输入，并行输出），它的作用是将串行信号转换为并行信号。当清除端（CLEAR）为低电平时，输出端（QA－QH）为低电平。串行数据输入端（A ， B）可控制数据。当 A、B 任意一个为低电平，则禁止新数据输入，在时钟端（CLOCK）脉冲上升沿作用下 Q0 为低电平[3] 。当 A、B 有一个为高电平，则另一个就允许输入数据，并在 CLOCK 上升沿作用下决定 Q0 的状态。
表1： 164为8位移位寄存器,其主要电特性的典型值如下：

74LS164的引脚图和逻辑图如下所示：

图3 74LS164封装引脚图

图3 74LS164封装引脚图
表2： 74HC164引出端符号及功能

表3： 74LS164真值表

注：H－高电平， L－低电平， X－任意电平， ↑－低到高电平跳变， QA0,QB0,QH0 －规定的稳态条件建立前的电平， QAn, QGn －时钟最近的↑前的电平[6] 。
表4： 74HC164推荐工作条件:

3.2.4 显示电路设计为了保证显示的可靠性，本单片机控制系统采用静态显示。本设计采用的是通过连接74LS164移位寄存器实现LED的静态显示，这样可以使CPU将数据送来后就由74LS164控制，减少了CPU的工作。采用的数码显示管是采用共阳极的接法，电源电压为5V 。AT89C51单片机串行口方式为移位寄存器方式[7] ，外接10片74LS164作为LED显示器的静态接口，把AT89C51的P0口和P2口作为数据输出线， P0.1和P2.4作为移位时钟脉冲。
下图示出了AT89C51通过74LS164对十个共阳LED的接口电路。图中， Q0～Q7口和所有LED的a ， b ， c ， d ， e ， f ， g ， SP引线相连，用于字型显示，其余引脚用于接通数据和电源等。此显示部分有两个功能，分别是显示时间和显示两队的比分。显示时间用四个LED ，两个为分钟位，其余两个为秒钟位；采用十进制，最高显示99.59 ，精确到小数点后两位；显示两队比分用六个LED ，采用十进制，最高分为999分。
AT89C51是通过P0.0～P0.5和74LS164相连的， 10 个74LS164移位寄存器按照比分和时间的不同用途一共分为两组， P0.0口为比分数据输出口，为74LS164提供显示数据， P0.1口为移位寄存器时钟输入， P0.2为比分同步清除输入端[8]；P0.3为时间数据输出口，为74LS164提供显示时间数据， P0.4口也为移位寄存器时钟输入， P0.2为时间同步清除输入端。
在这个静态显示电路中，数据的输入和保存是通过74LS164的寄存器和锁存器实现的，这样LED就可以实现一遍一遍的显示，能将新的数据显示而替换上一级的数据。