串行通信 软件仿真STM32与74LS164通信

本文介绍了STM32通过串行通信与74LS164芯片进行数据交互的过程。首先讲解了串行通信的基础知识和常见的串行通信标准。74LS164作为串行转并行芯片,由8位移位寄存器构成,但在使用中需要注意其不带锁存寄存器可能导致的输出干扰问题。接着,文章详细阐述了如何使用KEIL4软件进行仿真工程的建立和配置。最后,展示了STM32与74LS164通信的程序代码及仿真结果。

1、串行通信


2、常见的4种串行通信标准


3、对74LS164芯片的介绍

74LS164:串行转并行芯片,内部是1个8位的移位寄存器组成,由8个D触发器组成

缺点是:不带锁存寄存器,移位寄存器移位的

### 74LS165 芯片的仿真方法工具 74LS165 是一个 8 位串行移位寄存器,能够在计时时将数据沿 QA 方向移至 QH。并行访问由八个单独的直接数据输入提供,这些输入由移位/负载输入的低电平启用[^1]。此外,74LS165 还具有门控时钟输入和来自第 8 位的互补输出。在进行仿真时,可以使用以下方法和工具: #### 1. 使用 Proteus 进行仿真 Proteus 是一种流行的电子设计自动化(EDA)软件,支持对 74LS165 等芯片进行仿真。用户可以通过 Proteus 创建电路图,并结合单片机(如 8051 或 STM32)来验证其功能。具体步骤包括: - 在 Proteus 中添加 74LS165 芯片。 - 配置时钟信号、移位/负载信号以及数据输入。 - 模拟串行数据的输入输出过程。 以下是基于 Proteus 的简单代码示例,用于控制 74LS165 的数据加载移位操作: ```c #include <reg52.h> sbit LOAD = P1^0; // 移位/负载引脚 sbit CLK = P1^1; // 时钟引脚 void delay(unsigned int time) { unsigned int i, j; for (i = 0; i < time; i++) for (j = 0; j < 120; j++); } void main() { LOAD = 0; // 加载数据 delay(1); LOAD = 1; // 开始移位 while (1) { CLK = 0; // 时钟下降沿 delay(1); CLK = 1; // 时钟上升沿 delay(1); } } ``` #### 2. 使用 LogicSim 或 Multisim 除了 Proteus,LogicSim 和 Multisim 也是常用的仿真工具。LogicSim 更适合初学者,界面直观,易于配置各种逻辑门和寄存器。Multisim 则提供了更专业的电路分析功能,适合复杂电路的仿真。 #### 3. 基于 Python 的仿真 对于不依赖硬件的纯软件仿真,可以使用 Python 编写一个简单的 74LS165 模型。以下是一个基本实现: ```python class ShiftRegister74LS165: def __init__(self): self.data = [0] * 8 # 初始化 8 位数据 self.clock_state = 0 self.load_state = 1 def set_load(self, state): self.load_state = state def set_clock(self, state): if self.clock_state == 0 and state == 1 and not self.load_state: # 上升沿检测 self.shift_data() self.clock_state = state def shift_data(self): for i in range(7, 0, -1): self.data[i] = self.data[i - 1] def get_serial_output(self): return self.data[7] # 示例用法 sr = ShiftRegister74LS165() sr.set_load(0) # 加载数据 sr.data = [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0] sr.set_load(1) # 开始移位 for _ in range(8): sr.set_clock(1) print(sr.get_serial_output()) sr.set_clock(0) ``` ### 注意事项 在进行仿真时,确保正确配置时钟信号、移位/负载信号以及数据输入。同时,需要根据实际需求调整仿真参数,例如时钟频率和数据传输速率[^2]。
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