单片机IO驱动74LS164的C51程序设计主要涉及到以下几个知识点:
1. **单片机**:单片机(Microcontroller)是一种集成电路芯片,集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及各种输入输出接口等组件,常用于嵌入式系统的设计。
2. **C51语言**:C51是为51系列单片机编写的C语言扩展版本,提供了对51单片机硬件寄存器的直接访问能力,使得编写单片机程序更加方便。
3. **IO驱动**:在单片机系统中,IO驱动是指通过编程控制单片机的输入输出引脚,以实现与外部设备的通信或控制。在这个例子中,74LS164是一个8位串行输入、并行输出的移位寄存器,需要通过单片机的IO口进行数据传输。
4. **74LS164**:74LS164是一款D型触发器构成的8位串行输入并行输出移位寄存器,它有一个串行输入端(SI)、一个串行移位时钟输入(CLK)和一个清除输入(CLR)。通过串行输入端接收数据,并在并行输出端同时输出。
5. **C51程序结构**:程序中包含了两个关键函数——`out_simuseri`和`PA_out`。`out_simuseri`函数负责将8位数据逐位输出到串行移位寄存器,通过循环操作实现数据移位,每次移位时钟脉冲由低到高,然后右移ACC(累加器)中的数据。`PA_out`函数则用于将数据发送到74LS164的并行输出端,先将清除端CLR置低,然后置高,再调用`out_simuseri`函数进行串行移位。
6. **模拟串口**:在程序中,使用了P1^6模拟串口时钟(simuseri_CLK)和P1^5模拟串口数据(simuseri_DATA),这是在没有专用串行通信接口的情况下,通过GPIO口来实现串行通信的一种方法。
7. **管脚定义**:`sbit`关键字用来定义特殊功能位,如simuseri_CLK、simuseri_DATA和drive74164_CLR,分别对应74LS164的时钟、数据和清除输入。
8. **数据传输过程**:通过`PA_out`函数初始化74LS164的清除端,然后调用`out_simuseri`函数将数据逐位移位进74LS164,最后通过并行输出端A-G输出数据。
通过这样的程序设计,单片机可以有效地控制74LS164进行数据的输入输出,实现对外部设备的控制或数据交换,这在许多嵌入式系统应用中非常常见,例如显示驱动、数据传输等。