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1. 74HC164 74HC164是比較典型的移位寄存器，該移位寄存器有一個數據輸入端口、一個時鐘信號端口和八個輸出端口。如圖1所示。
當時鐘信號從低電平變為高電平的時候將輸出一個數據到輸出端D0，當時鐘第二次由低電平變為高電平的時候將輸出第二個數據到D0，而第一個數據將轉移到D1端口。依此類推，每一個時鐘周期中都有一個串行數據輸出到D0，而其他的數據則不斷往高位移動直到所有數據傳輸結束。如果不再有時鐘周期輸入，則這些數據將暫存在輸出端。
注意：初學者會誤以為看到移位的過程，由于移位的時間很短，幾微秒的時間人的眼睛是反應不過來的。 如果需要有更多的輸出端口，可以把多個74HC164串聯起來用。串聯的方法如圖2所示。
在上圖的串聯電路中，左邊的鎖存器D7與右邊鎖存器的串行數據輸入端連接，當左邊的鎖存器D0~D7數據全部輸出以后，再輸入一個串行信號，左邊鎖存器D7數據將作為右邊鎖存器的輸入數據并從右邊鎖存器D0端輸出，從而實現了多個字節數據的移位鎖存。這樣利用74HC164就實現了串行數據到并行數據的轉換。
注意到在上面的兩個圖中，無論輸出什么長度的數據，所需要的輸入信號都只有兩個，一個是串行數據輸入，另一個是鎖存器的時鐘信號輸入。如果我們把這兩個輸入端口連接到單片機的兩個輸出端口上，其中單片機的一個端口串行輸出數據，另一個端口輸出時鐘信號以便控制串行數據的鎖存方式，那么我們就只需要兩個單片機端口幾乎實現任意數量的并口輸出。 2. 8051串口方式0的工作原理與時序 
圖3 串口方式0的時序 8051串口方式0的時序如圖所示，RXD(P3.0)為數據端，TXD（P3.1）為同步移位脈沖端，每次串行發送、接收8位數據（一幀），低位在先。時鐘為Fosc/12。 （1） 發送 執行任何一條MOV SUBF,#data指令時，啟動內部串行發送允許，SEND置高電平，隨后在TXD同步移位時鐘的作用下，將數據data從RXD端移位輸出。一幀數據發送完畢時，內部發送中斷請求TI有效。要再次發送一幀時，須用軟件清TI。 （2） 接收 在串行口控制寄存器SCON中，REN=1和RI=0時，會啟動一次接收過程。接收時，TXD仍為同步移位時鐘輸出，而串行移位數據仍從RXD移位輸入。當接收完一幀后，內部接收中斷請求RI有效，要再次接收一幀數據時，須用軟件清零。 3. 電路原理 MCS-51單片機串行口方式0為移位寄存器方式，外接4片74LS164作為4位LED顯示器的靜態顯示接口，把8031的RXD作為數據輸出線，TXD作為移位時鐘脈沖。74LS164為TTL單向8位移位寄存器，可實現串行輸入，并行輸出。其中A、B（第1、2腳）為串行數據輸入端，2個引腳按邏輯與運算規律輸入信號，共一個輸入信號時可并接。T（第8腳）為時鐘輸入端，可連接到串行口的TXD端。每一個時鐘信號的上升沿加到T端時，移位寄存器移一位，8個時鐘脈沖過后，8位二進制數全部移入74LS164中。R（第9腳）為復位端，當R=0時，移位寄存器各位復0，只有當R=1時，時鐘脈沖才起作用。Q1…Q8（第3-6和10-13引腳）并行輸出端分別接LED顯示器的hg···a各段對應的引腳上。在給出了8個脈沖后，最先進入74LS164的第一個數據到達了最高位，然后再來一個脈沖會有什么發生呢？再來一個脈沖，第一個脈沖就會從最高位移出，搞清了這一點，下面讓我們來看電路，4片7LS164首尾相串，而時鐘端則接在一起，這樣，當輸入8個脈沖時，從單片機RXD端輸出的數據就進入到了第一片74LS164中了，而當第二個8個脈沖到來后，這個數據就進入了第二片74LS164，而新的數據則進入了第一片74LS164，這樣，當第4個8個脈沖完成后，首次送出的數據被送到了最左面的164中。 
圖4 整體原理圖 4.源程序 /************************************************************* 利用中斷方式進行處理 **************************************************************/ #include<reg51.h> #define uchar unsigned char sbit P3_3=P3^3; uchar a=3; char code tab[]={0x99,0xB0,0xA4,0xF9,0xF9,0xA4,0xB0,0x99};//4321與1234的字形碼 void timer(uchar); void int4(void); void main(void) { uchar i,j; SCON=0; EA=1; ES=1; for(;;) { P3_3=1; for(i=0;i<4;i++) { SBUF=tab[a]; j=a; while(j==a); } P3_3=0; timer(100); if(a==255) a=7; } } void int4(void)interrupt 4 { TI=0; a--; } void timer(uchar t) { uchar i; for(i=0;i<t;i--) { TMOD=0x01; TH0=10000/256; TL0=10000%256; TR0=1; while(!TF0); TF0=0; } } /*****************************************************************************/
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