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单片机原理及接口技术AT89S51单片机系统的串行扩展在单片机系统中，为了扩展其功能和使用，需要与其他外部设备进行通信。
串行通信是一种常见的通信方式，它通过将数据逐位地进行传输和接收。
AT89S51单片机具有多种功能引脚，可以用来实现串行扩展。
包括UART串口、SPI接口和I2C总线等。
UART串口是一种常用的串行通信接口，它使用两根引脚（TXD和RXD）进行数据传输。
在AT89S51单片机中，可以使用其内置的UART模块来实现串行扩展。
首先，需要设置串口的波特率、数据位、停止位和校验位等参数。
然后，在程序中通过读写串口数据寄存器来进行数据的传输和接收。
SPI接口是一种全双工的串行通信接口，它使用四根引脚（SCLK、MISO、MOSI和SS）进行数据的传输和接收。
在AT89S51单片机中，可以使用其内置的SPI模块来实现串行扩展。
首先，需要设置SPI的工作模式、数据位、时钟极性和相位等参数。
然后，在程序中通过读写SPI数据寄存器来进行数据的传输和接收。
I2C总线是一种双向的串行通信总线，它使用两根引脚（SDA和SCL）进行数据的传输和接收。
在AT89S51单片机中，可以通过软件实现I2C总线的功能。
首先，需要设置I2C的时钟频率和器件地址等参数。
然后，在程序中通过控制I2C总线的起始、停止、发送和接收来进行数据的传输和接收。
串行扩展可以实现单片机与其他外设的数据交互，包括和PC机的通信、与传感器的连接等。
通过串行扩展，单片机能够实现更复杂的功能和应用。
在编程过程中，需要合理地使用串口、SPI接口和I2C总线等技术，根据具体的应用需求选择合适的通信方式。
总之，单片机原理及接口技术是一种重要的扩展技术，可以极大地增强单片机的功能和使用。
在AT89S51单片机系统中，串行扩展是一种常见的技术。
通过合理地使用UART串口、SPI接口和I2C总线等技术，可以实现单片机与其他外设的数据交互，进而实现更复杂的功能和应用。
移位寄存器的串行扩展技术编者按：移位寄存器的串行扩展技术是单片机串行口扩展的一种常用方法。
对于ＭＣＳ－５１系列单片机而言，将串口置为工作方式０，串口便工作在移位寄存器方式下了。
此时，单片机的ＲＸＤ口作串行数据的发送／接收口，ＴＸＤ口作移位脉冲输出口。
利用单片机串口的这一特性，可以十分方便地扩展Ｉ／Ｏ口线，本文便是一例。
通过本例，读者除了可以加深对串口工作方式０的理解外，还可以举一反三，将之用于其他需要进行Ｉ／Ｏ口扩展的场合，比如用串口扩展键盘等。
遥控数码报时闹钟ＣＤ４０９４是带输出锁存和三态控制的串入／并出高速转换器，具有使用简单、功耗低、驱动能力强和控制灵活等优点。
ＣＤ４０９４的引脚定义如图１。
其中{1}脚为锁存端，{2}脚为串行数据输入端，{3}脚为串行时钟端。
{1}脚为高电平时，８位并行输出口Ｑ１～Ｑ８在时钟的上升沿随串行输入而变化；{1}脚为低电平时，输出锁定。
利用锁存端可方便地进行片选和级联输出控制。
{15}脚为并行输出状态控制端，{15}脚为低电平时，并行输出端处在高阻状态，在用ＣＤ４０９４作显示输出时，可使显示数码闪烁。
{9}脚ＱＳ、{10}脚Ｑ′Ｓ是串行数据输出端，用于级联。
ＱＳ端在第９个串行时钟的上升沿开始输出，Ｑ′Ｓ端在第９个串行时钟的下降沿开始输出。
当ＣＤ４０９４电源为５Ｖ时，输出电流大于３．２ｍＡ，灌电流为１ｍＡ。
串行时钟频率可达２．５ＭＨｚ。
１．ＣＤ４０９４作静态ＬＥＤ显示驱动器图２为用ＣＤ４０９４作驱动器的三位数码管静态显示电路略图。
单片机串口工作在方式０，即移位寄存器方式。
输出数据首先送到ＩＣ１，第二次输出的数据移至ＩＣ１时，先前输出数据则移到ＩＣ２，依此类推。
输出三次后，在ＩＣ１、ＩＣ２、ＩＣ３的Ｑ１～Ｑ８口分别得到数据３、数据２、数据１。
程序如下：（ＤＩＳＰ为显示子程序）．．．．．．．．．．．．．．．．．．ＭＯＶＳＣＯＮ，＃００Ｈ；置串口为方式０．．．．．．．．．．．．．．．．．．ＤＩＳＰ：ＣＬＲＰ３．７；输出锁存ＭＯＶＲ０，＃３３Ｈ；显示值送３３Ｈ、３４Ｈ、３５ＨＭＯＶＲ７，＃０３Ｈ；置数码管个数３ＬＰ：ＭＯＶＡ，＠Ｒ０ＭＯＶＤＰＴＲ，＃ＴＡＢ；置字段码表首址ＭＯＶＣＡ，＠Ａ＋ＤＰＴＲ；查字段码表ＭＯＶＳＢＵＦ，Ａ；送字段码JＮＢＴＩ，$ ；等待传送结束ＣＬＲＴＩ；清串行中断标志ＩＮＣＲ０；显缓区地址加１ＤＪＮＺＲ７，ＬＰ；显示数码是否取完？ＳＥＴＢＰ３．７；允许输出显示ＮＯＰＣＬＲＰ３．７；输出锁存ＲＥＴＴＡＢ：ＤＢ３ＦＨ，０６Ｈ，５ＢＨ，４ＦＨ，６６Ｈ，６ＤＨ，７ＤＨ，０７Ｈ，７ＦＨＤＢ６ＦＨ，００Ｈ说明：在串行口不作为其他使用，且显示的更新速度很低时，ＳＴＲＯＢＥ端可以始终接高；也可将Ｐ３．７口接到ＣＤ４０９４的{15}脚，从Ｐ３．７口输出一定频率的脉冲，使显示闪烁。
串行扩展的特点串行扩展总线技术是新一代单片机技术发展的一个显著特点。
其中公司推出的I2C总线最为著名。
与并行扩展总线相比，串行扩展总线有突出的优点：电路构造简单，程序编写方便，易于实现用户系统软硬件的模块化、标准化等，目前I2C总线技术已为许多著名公司所采用，并广泛应用于视频、音像系统中。
I2C（IIC）总线是Philips公司推出的芯片间串行传输总线。
它用两根线实现了完善的全双工同步数据传送，可以极为方便地构成多机系统和外围器件扩展系统。
I2C总线采用了器件地址的硬件设置方法，通过软件寻址完全防止了器件的片选线寻址方法，从而使硬件系统具有简单灵活的扩展方法。
SPI（Serial Peripheral Interface，串行外设接口）总线系统是Motorola公司提出的一种同步串行外设接口，允许MCU与各种外围设备以同步串行方式开展通信，其外围设备种类繁多，从最简单的TTL移位存放器到复杂的LCD 显示驱动器、网络控制器等，可谓应有尽有。
SPI总线提供了可直接与各厂家生产的多种标准外围器件直接连接的接口，该接口一般使用4根线：串行时钟线SCK、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI 和低电平有效的从机选择线SS。
由于SPI系统总线只需3根公共的时钟数据线和若干位独立的从机选择线（依据从机数目而定），在SPI从设备较少而没有总线扩展能力的单片机系统中使用特别方便。
即使在有总线扩展能力的系统中采用SPI设备也可以简化电路设计，省掉很多常规电路中的接口器件，从而提高了设计的可靠性。
USB比较于其他传统接口的一个优势是即插即用的实现，即插即用（Plug-and-Play）也可以叫做热插拔（Hot plugging）。
USB接口的最高传输率可达12Mbit/S。
一个USB口理论上可以连接127个USB设备，连接的方式也十分灵活。
Microwire串行通信接口是NS公司提出的，Microwire 是串行同步双工通信接口，由一根数据输出线、一根数据输入线和一根时钟线组成。
