擎天柱Ai8051U转89C52-DIP40核心板采用模拟时序驱动74HC164

yyq_***

    有不少开发者使用串并驱动CMOS集成电路74HC164时，都反映存在鬼影（不该亮的段也略发光），不如改为74HC595，其实使用74HC164驱动数码管时，也可以做到无鬼影，使用AI8051U单片机驱动就可以实现无鬼影，达到很好的显示效果。AI8051U单片机兼容8bit和32bit方式，这里采用32bit方式。

     74HC164是CMOS电路，2V至6V的供电电压范围，而74LS164芯片是TTL电路，适用于4.75V至5.25V的供电电压范围，所以前者更适合3.3V供电系统。如果手头只有一只74HC164，另一只是74LS164也没关系，当采用8位共阴数码管时，段码用74HC164驱动输出较高的高电平，扫描位码用74LS164驱动，也可以获得正常亮度；而驱动8位共阳数码管，两只164的位置对调一下，仍然可以获得正常亮度的显示效果。
  模拟时序控制74HC164，只占用单片机的3个IO口，原理图如下，由于没有AI8051的Proteus仿真件，这里用了AT89C52，注意两只74HC164的引脚与数码管段位的接法。

源代码：

//模拟时序控制74HC164驱动8位集成数码管显示数字

/*************  功能说明    **************

本例程基于AI8051U为主控芯片的实验箱进行编写测试.

使用Keil C251编译器，Memory Model推荐设置XSmall模式，默认定义变量在edata，单时钟存取访问速度快。

edata建议保留1K给堆栈使用，空间不够时可将大数组、不常用变量加xdata关键字定义到xdata空间。


下载时, 选择时钟 24MHZ (用户可自行修改频率).

******************************************/

#include "AI8051U.h"    //AI8051U-32bit serices  
#include "stdio.h"
#include "intrins.h"

typedef         unsigned char        u8;
typedef         unsigned int        u16;
typedef         unsigned long        u32;

#define MAIN_Fosc        24000000UL


/*************  本地常量声明    **************/
u8  SEG_CODE[] =  //共阳数码管0~9、灭的数字段码 ,正序；硬件数码管的段A~H对应74HC164的Q0~Q7
复制代码

这里奇怪的是Serial_Output((u8)(0x01<<k));           //先送扫描码 ,缺少强制转换会警告，
k取值在0~7间，0x01<<k 结果根本不会超出8位，为何会出现警告，同样的Keil C51则不会出现警告，这可能是Keil C251的一个缺陷吧。
显示视频如下：


  本例还可以改为定时器中断来完成显示，当然也可以采用同步串口来实现相同功能。

神***

74HC595 便宜

yyq_***

代码粘贴有误，现补充完整。
//模拟时序控制74HC164驱动8位集成数码管显示数字

/************* 功能说明 **************

本例程基于AI8051U为主控芯片的实验箱进行编写测试.

使用Keil C251编译器，Memory Model推荐设置XSmall模式，默认定义变量在edata，单时钟存取访问速度快。

edata建议保留1K给堆栈使用，空间不够时可将大数组、不常用变量加xdata关键字定义到xdata空间。


下载时, 选择时钟 24MHZ (用户可自行修改频率).

******************************************/

#include "AI8051U.h" //AI8051U-32bit serices
#include "stdio.h"
#include "intrins.h"

typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;
typedef unsigned long u32;

#define MAIN_Fosc 24000000UL


/************* 本地常量声明 **************/
u8 SEG_CODE[] =  //共阳数码管0~9、灭的数字段码 ,正序；硬件数码管的段A~H对应74HC164的Q0~Q7
{ 0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92, 0x82,0xF8,0x80,0x90,0xFF };
//共阳数码管0~9、灭的数字段码 ,逆序；硬件数码管的段A~H对应74HC164的Q7~Q0
//u8 Nixu_SEG_CODE[] =
//{ 0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49, 0x41,0x1f,0x01,0x09,0xFF };

//定义要显示的两组数据
const u8 tab[2][8]={{1,2,3,4,5,6,7,8}, //为何不能用code修饰
{1,7,10,0,4,10,2,0}};
/************* IO口定义 **************/
sbit HC164_RST = P1^0; //74HC164_Pin9 复位口
sbit HC164_DAT = P1^1; //74HC164_Pin1_2数据口，前一只74HC164的Q7接下一只的数据口
sbit HC164_CLK = P1^2; //74HC164_Pin8 时钟
/************* 本地变量声明 **************/

/************* 本地函数声明 **************/

void delay_ms(u8 ms); // 延时函数
void Serial_Output(u8 d); // 模拟时序向74HC164串行输出1字节数据
/**************** 外部函数声明和外部变量声明 *****************/


/******************** 主函数 **************************/
void main(void)
{
u8 i,j,k;
WTST = 0; //设置程序指令延时参数，赋值为0可将CPU执行指令的速度设置为最快
EAXFR = 1; //扩展寄存器(XFR)访问使能
CKCON = 0; //提高访问XRAM速度

P0M1 = 0x00; P0M0 = 0xff; //设置为推挽输出
P1M1 = 0x00; P1M0 = 0x00; //设置为准双向口
P2M1 = 0x00; P2M0 = 0x00; //设置为准双向口
P3M1 = 0x00; P3M0 = 0x00; //设置为准双向口
P4M1 = 0x00; P4M0 = 0x00; //设置为准双向口
P5M1 = 0x00; P5M0 = 0x00; //设置为准双向口
P6M1 = 0x00; P6M0 = 0x00; //设置为准双向口
P7M1 = 0x00; P7M0 = 0x00; //设置为准双向口


while(1) //无限循环
{
for(i=0;i<2;i++) //2组数据
for(j=0;j<100;j++) //1屏重复100次
for(k=0;k<8;k++) //1屏需发送8个字段码和8个扫描码
{
HC164_RST = 0; //两只74HC164复位，输出为0
HC164_RST = 1; //拉高复位脚，允许74HC164输出
Serial_Output((u8)(0x01<<k));           //先送扫描码 ,缺少强制转换会警告
//Serial_Output(Nixu_SEG_CODE[tab[i][k]]); //后送段码
Serial_Output(SEG_CODE[tab[i][k]]); //后送段码
delay_ms(2);
}
}
}

//========================================================================
// 函数: void delay_ms(unsigned char ms)
// 描述: 延时函数。
// 参数: ms,要延时的ms数, 这里只支持1~255ms. 自动适应主时钟.
// 返回: none.
// 版本: VER1.0
// 日期: 2013-4-1
// 备注:
//========================================================================
void delay_ms(u8 ms)
{
u16 i;
do{
i = MAIN_Fosc / 6000;
while(--i);
}while(--ms);
}
//-----------------------------------------------------------------
// 模拟时序向74HC164串行输出1字节数据
//-----------------------------------------------------------------
void Serial_Output(u8 d)
{
u8 i;
for(i = 0; i < 8; i++) //1个字节8位
{
HC164_CLK = 0; //时钟置0
d <<= 1; HC164_DAT = CY; //移出一位（高位优先）
HC164_CLK = 1; //时钟置1，上升沿数据移入74HC164
}
}

晓***

无论是74HC164还是74HC595，在扫描时，必然是先关闭一个COM端，刷新了数据再开启下一个COM端，这样就不会有鬼影
只是74HC595的数据可以在扫描切换前先移入暂存器，刷新时再通过单个脉冲锁存到输出寄存器，而74HC164是“直肠子，暂存器就是输出寄存器，仅此而已

梁***

74HC164输出一定是有闪烁的，只不过移位速度比较快，肉眼观察不到明显的鬼影而已。
而74HC595是先锁存在输出的，所以，从硬件及原理上已经杜绝了鬼影。

yyq_***

梁*** 发表于 2026-7-9 22:22
74HC164输出一定是有闪烁的，只不过移位速度比较快，肉眼观察不到明显的鬼影而已。
而74HC595是先锁存在输 ...

HC164_RST = 0; //两只74HC164复位，输出为0
HC164_RST = 1; //拉高复位脚，允许74HC164输出
这两句的作用使74HC164无鬼影，用STC89C52下载实验都无鬼影。

晓***

yyq_*** 发表于 2026-7-9 22:34
HC164_RST = 0; //两只74HC164复位，输出为0
HC164_RST = 1; //拉高复位脚，允许74HC164输出
这两句的作 ...

理论上，使用复位消鬼影是不成立的，
复位脚拉低时输出均为低电平，暂存器也都清零，要改变输出状态必须移位，只要移位必然有鬼影，Proteus仿真毕竟是仿真，和实物运行有一定差距。

狂热***

晓*** 发表于 2026-7-9 23:11
理论上，使用复位消鬼影是不成立的，
复位脚拉低时输出均为低电平，暂存器也都清零，要改变输出状态必须 ...

仿真可以做部分验证
而往往实物还需要调试调整

狂热***

晓*** 发表于 2026-7-9 21:47
无论是74HC164还是74HC595，在扫描时，必然是先关闭一个COM端，刷新了数据再开启下一个COM端，这样就不会有 ...

技术问题类比
非常形象而“直观”
让抽象的描述变具体
对于入门的朋友方便了解

狂热***

梁*** 发表于 2026-7-9 22:22
74HC164输出一定是有闪烁的，只不过移位速度比较快，肉眼观察不到明显的鬼影而已。
而74HC595是先锁存在输 ...

之前没了解
抽丝剥茧分析
几十Hz好像就行