8位移位寄存器原理图 8位移位寄存器( 三 )
下图显示了AT89C51通过74LS164与10个共正极发光二极管的接口电路 。图中Q0 ~ Q7端口连接所有led的A、B、C、D、E、F、G、SP引线，用于字体显示，其他引脚用于连接数据和电源等 。这个显示部分有两个功能，即显示时间和显示两个队的比分 。有四个led显示时间，两个显示分钟，另外两个显示秒钟；采用十进制，最高显示为99.59，精确到小数点后两位；采用六个led以十进制显示两队得分，最高分999分 。
AT89C51通过P0.0~P0.5与74LS164相连，10个74LS164移位寄存器根据分数和时间的用途不同分为两组 。P0.0端口为乐谱数据输出端口，为74LS164提供显示数据，P0.1端口为移位寄存器时钟输入，P0.2端口为乐谱同步清零输入端[8] 。P0.3是时间数据输出端口，为74LS164提供显示时间数据，P0.4也是移位寄存器时钟输入，P0.2是时间同步清除输入 。
在这个静态显示电路中，通过74LS164寄存器和锁存器实现数据的输入和存储，使LED可以一次又一次地显示，并且可以显示新的数据来代替前一级的数据 。
74LS164是TTL单向8位移位寄存器，可以实现串行输入和并行输出 。其中A、B(引脚1、2)为串行数据输入端，两个引脚按照逻辑与运算规则输入信号，有一个输入信号时可以并联 。CLK(引脚8)是时钟输入端子，可以连接到串口的TXD端子 。当每个时钟信号的上升沿施加到CLK端子时，移位寄存器移位一位 。8个时钟脉冲后，所有8位二进制数都移入74LS164 。CLR(引脚9)是复位引脚 。当R=0时，移位寄存器的各位复位至0 。只有当R=1时，时钟脉冲才会起作用 。质量保证的并行输出...QH(引脚3-6和10-13)分别连接到Hg的相应引脚...LED显示屏的一部分 。在给出8个脉冲后，首先进入74LS164的第一个数据到达最高位 。在另一个脉冲之后，第一个脉冲将从最高位开始移位 。四片7LS164首尾相连，时钟端连在一起 。这样，当输入8个脉冲时，单片机的P3.0端输出的数据进入第一片74LS164，当第二个8个脉冲到达时，数据进入第二片74LS164，而新的数据进入第一片74LS164 。因此，当第四个八个脉冲完成时，显示电路图如下:
图5显示了电路图的设计 。
3.3声光报警和指示电路
本系统设计了一个报警电路来设置单个游戏的时间值 。在系统计时的过程中，一旦找到设定的时间，也就是整个游戏结束，就会启动自己的报警电路[10] 。微控制器将P3.6引脚从低电平变为高电平 。如果报警开关闭合，三极管导通，蜂鸣器发出报警信号 。声光报警电路原理图如下:
图6声光报警器设计图
3.4单片机控制设计
3.4.1单片机系统的I/O口分配系统的I/O口分配如下:TXAL1和TXAL2是单片机的外部时钟振荡电路，应时晶体开始振荡后，在XTAL2上输出一个3V左右的正弦波，使AT89C51芯片中的OSC电路能自激振荡出与应时晶体振荡器相同的频率[11]
端口1.0至P1.7是键盘输入端口 。这八个按钮用于调整A队和B队的比分，在比赛出现得分错误时方便快捷地修改比分 。从端口P3.0连接到端口P3.2还有另外三个按钮，它们的功能是:开始/暂停、交换场地和设定时间 。
4个LED数码管从端口P0.0连接到端口P0.2显示比赛时间，6个LED数码管从端口P2.0连接到端口P2.4显示A队和b队的比分 。
P3.6端口连接报警电路 。
3 . 4 . 2 at89c 51单片机简介(微控制器，又称微处理器)是一种在一个硅片上集成各种元件的微型计算机[12]，包括CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计数器和各种I/O接口电路 。AT89C51是MCS51系列单片机的产品 。MCS51系列单片机是Intel公司推出的通用单片机，其结构特点如下:
(1)8位CPU；
(2)片上振荡器和时钟电路；
(3)32条输入输出线；
(4)外部存储器寻址范围ROM和RAM均为64K各；
(5)两个16位定时器/计数器；
(6)5个中断源和2个中断优先级；
(7)全双工串行接口 。
AT89C51单片机系列是指其他公司的MCS51系列和8051衍生产品 。这些衍生品是在基本型的基础上增强各种功能的产品，如高级语言型、flash型、EEPROM型、A/D型、DMA型、多并口型等 。这些产品为8位单片机注入了新的活力[13]，为其发展和应用开辟了更广阔的前景[14] 。
AT89C51引脚图:
图7 at89c 51的引脚图
AT89C51的主要特点:
与MCS-51兼容
4K字节可编程闪存
全静态操作:0Hz-24Hz
3级程序记忆锁
28 * 8位内部RAM
32可编程输入输出线
两个16位定时器/计数器
5个中断源可编程串行通道
低功耗空闲和省电模式
片内振荡器和时钟电路
AT89C51是一款低压高性能CMOS8位微处理器，配有4K字节flash可编程可擦除只读存储器[15]，俗称单片机 。该器件采用ATMEL高密度非易失性存储器制造技术制造，兼容工业标准的MCS-51指令集和输出管脚 。由于多功能的8位CPU和闪存结合在一个芯片中，ATMEL的AT89C51是一个高效的微控制器，为许多嵌入式控制系统提供了灵活而廉价的解决方案[16] 。
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