摘要: 本设计主要研究单片机串行扩展技术，利用51单片机串行口,通过移位寄存器扩展单个或多个并行输入、输出口,论文给出了相应的硬件电路和软件程序。实验方案的硬件以51单片机为核心，由移位寄存器、时钟电路、按键复位电路、LED显示器、按键等组成。软件设计使用了51单片机汇编语言，源程序的录入、编辑和编译由Proteus软件完成。硬件设计在Proteus仿真软件上进行了电路原理图布图，并借助Proteus软件对实验的软硬件进行了联合仿真调试。论文给出了6个实验方案的结构框图、硬件电路原理图、程序流程图，Proteus仿真效果图和汇编源程序。仿真运行显示：通过LED灯循环显示、数码管动态变化能观察到串口扩展出并行输出口的输出信息变化及输入口的开关量变化情况。实验结果与预期设想基本一致，实验设计总体成功，研究结果对实际应用和教学实践有一定参考价值，基本完成了毕业设计任务。

关键词：AT89C51 串行扩展 移位寄存器

目 录

摘 要

ABSTRACT

1 绪 论-1

1.1 单片机的发展概况-1

1.2 串行扩展技术概述-2

1.2.1 单片机串行口概述-3

1.2.2 串行扩展技术的优缺点-5

1.2.3 串行扩展技术的方式分类-6

2 串行口扩展实验总体方案设计-8

2.1 实验设计要求-8

2.2 串行接口工作方式的选择-8

2.3 串行扩展实验主要芯片-10

2.3.1 AT89C51单片机性能简介-10

2.3.2 移位寄存器74LS164简介-12

2.3.3 移位寄存器74LS165简介-13

3 串行扩展仿真实验项目设计-14

3.1 串行口扩展为并行输出口-14

3.1.1 串入并出流水灯仿真实验-14

3.1.2串入并出驱动单个数码管仿真实验-17

3.1.3串入并出驱动LED显示仿真实验-20

3.2串行口扩展为并行输入口-24

3.2.1串行扩展并行输入口实验-24

3.2.2串行口扩展级联并行输入口实验-25

3.3两个单片机之间的串行通信仿真实验-28

4 系统的仿真与调试-31

4.1 串行扩展实验所用仿真软件-31

4.2 Proteus软件的调试与仿真-33

4.3 Proteus软件使用过程中注意事项-34

5 结束语-36

参考文献-37

致谢-38