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1、单片机应用技术电子教案授课对象二年级第一学期的机电类专业学生授课日期第20次课教材单片机应用技术出版社机械工业出版社授课课题单片机控制74HC164的串转并芯片课时安排2课时教学目标1 .知识：掌握如何用单片机控制74HC164的串转并芯片，实现控制3个数码管静态显示。2 .技能：学会用编程软件编写程序，绘图软件绘制原理图并调试成功。3 .情感：培养学生分析问题、解决问题的能力，培养学生查询资料的能力和团结协作的意识。教学重点单片机控制74HC164的串转并芯片，并实现控制3个数码管静态显示教学难点单片机控制74HC164的串转并芯片的原理课型新授课教学方法工程教学法教学场景机房教学用具多媒体
2、设备、电脑教学过程教学环节教学步骤与内容教学组织 形式（全体 讲授、分组 讲授等）教学 时间导入新课复习通过前面的学习，已经了解并掌握串并转换芯片的74HC595的使用,如果换成74HC164,如何控制呢？全体讲授10新课学习【任务描述】通过74HC164串转并芯片扩展单片机的输出口，控制3个 数码管静态显示。【任务分析】系统上电，3个数码管分别显示1、2、3o【任务实施】根据任务分析，设计出硬件电路图，在Proteus上进行绘制, 然后在Keil软件中采用C语言对单片机进行编程，使用Proteus 进行仿真和调试。活动1绘制电路原理图74HC164控制数码管的电路设计如图6-1所示。74HC
3、164 通过CLK和DATA两个端口实现控制,CLK端是时钟端,DATA 是数据端。U1XTAURSTsiPC Or ADO P0VAD1 PO2TAD2 P03TA03 P04/AD4 PO5/AD5 P0/AO5 PO7/AD7P2OAaP22rAl0 P23TA11 P2 4TA12P21A1S P2flfA14P2 7/A15P30RXD P31/TXDP3WT1P350 P3 yHP3 7和74HC1MU48588a8065868804883全体讲授、 教师演示、60 上机实训74MC164图6-3 74HC164控制数码管硬件电路图活动2编写程序文件通过74HC164串转并芯片扩展
4、单片机的输出口，控制3个 数码管静态显示的C语言程序如下：#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intUchar code table=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xal,0x86,0x8e; 数码 管段码表uchar dis3= 1,2,3；/ 必u 白口1 It / p& J* J* 3/个个不个个个个个不干j而I TT7 乂不不个个个个不不不不个个不个个不不不个个不sbit CP1 = P2八 1;时钟口 1
5、sbit CP2 = P2八2;时钟口 2sbit CP3 = P2八3;时钟口 3 sbit CLR = P2八4;清除口 /*nms 女F日寸. j.*/ void Delay_Nms(uint n) (uint i,j; for(i=0;in;i+) for(j=0;j125;j+);)/* 发 -.字节数据*/ void SendOneByte(uchar Bdat,uchar ch) ( uchar i;for(i=0;i8;i+) ( SI=(bit)(Bdat & 0x80);判断输出数据switch(ch) ( case 1:CP1=O;/ 初始化移位时钟Bdat=l;更新数据
6、CP1=1;break; case 2:CP2=0;/ 初始化移位时钟Bdat=l;更新数据CP2=1; break; case 3:CP3=0;/ 初始数据通过两个输入端DSA或DSB输入，任一输入端可以用作 高电平使能端，控制另一输入端的数据输入。两个输入端或者 连接在一起，或者把不用的输入端接高电平，不能悬空。化移位时钟Bdat=l;更新数据CP3=1; break; ) ) /*主 函数*/ void main(void) ( uchar i;CLR = 0;清除164输出CLR= 1;允许164输出while(l) ( fbr(i=l;i4;i+) (SendOneByte(tabl
7、edisi-1 ,i); 调用 164 函数(数据，通道)Delay_Nms(100); ) ) ) 活动3仿真运行 编写好程序文件后，生成hex文件，在Proteus的单片机中 加载该hex文件，3个数码管显示分别显示1、2、3o 【知识链接】 一、74HC164芯片说明 74HC164是高速硅门CMOS器件，与低功耗肖特基型TTL (LSTTL)器件的引脚兼容。74HC164是8位边沿触发式不带锁 存功能的串转并芯片，串行输入，并行输出。时钟（CP）每次由低变高时，数据右移一位，输入到QO, Q0 是两个数据输入端（DSA和DSB）的逻辑与，它将上升时钟 沿之前保持一个建立时间的长度。主复
8、位（MR）输入端上的一个低电平将使其它所有输入端都无 效，同时非同步地清除寄存器，强制所有的输出为低电平。表1-2 74HC164引脚说明74HC164和74HC595是两款常用的串转并扩展芯片，在 使用过程中两款芯片主要区别如下：符号引脚说明DSA1数据输入DSB2数据输入Q0-Q33-6输出GND7地(0 V)CP8时钟输入（低电平到高电平边沿触 发）MR9中央复位输入（低电平有效）Q4-Q710-13输出VCC14正电源74HC164和74HC595的作用都是串行输入，并行 输出的。74HC595有锁存器，所以在移位过程中输出可 以保持不变；而74HC164没有锁存器，所以每产生一个 移
9、位时钟输出就改变一次。这是二者的最大区别。 74HC164按时钟信号上升沿读取串行信号，同时依次把 读到的信号从第0脚依次移到第7脚，即在并行输出时 会输出移位过程中的电平变化。虽然过程很短暂，但可 能会导致后续电路的逻辑出问题，不过作为功率输出驱 动没什么影响，可用于对逻辑时序要求不高的电路。 在多级级联时,74HC595使用专门的Q7,引脚 实现多片级联；74HC164直接使用输出引脚Q7级联。(3) 74HC595有使能引脚OE, 0E无效时输出引脚为 高阻态；而74HC164没有使能引脚。(4) 74HC595的复位是针对移位寄存器的。复位锁存 寄存器，还需ST_CP上升沿将移位寄存器内容加载到锁 存寄存器；74HC595的复位是同步的，74HC164的复位 是异步的，所以74HC164的复位更简单。74HC164有对应的74HC165并转串芯片。课堂小结本节课重点任务是掌串并转换芯片74HC164的使用，并实 现控制3个数码管静态显示1、2、3.全体讲授5课后作业1.74HC164串并转换芯片的控制原理独立完成5教学后记利用工程教学，学生有明确的学习目标，根据任务完成情况及时检验学习效果。