单片机十进制加法计算器设计
摘要
本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计，可以完成计
算器的键盘输入，进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算，并在LED上相应的显示结果。
设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用4×4矩阵键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C 语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus仿真。
引言
十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。
单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。
关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减乘除
目录
摘要 (01)
引言 (01)
一、设计任务和要求.............................
1、1 设计要求
1、2 性能指标
1、3 设计方案的确定
二、单片机简要原理.............................
2、1 AT89C51的介绍
2、2 单片机最小系统
2、3 七段共阳极数码管
三、硬件设计...................................
3、1 键盘电路的设计
3、2 显示电路的设计
四、软件设计...................................
4、1 系统设计
4、2 显示电路的设计
五、调试与仿真.................................
5、1 Keil C51单片机软件开发系统
5、2 proteus的操作
六、心得体会....................................
参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单..................................
一、设计任务和要求
1.1 设计要求
本次课程设计，我选择的课题是单片机十进制加法计算器软硬件设计，设计任务为：
设计一键盘显示装置，键盘上除需定义10个十进制数字键外还要相应的功能键，其它键不定义无响应。利用此系统可分别可输入十进制被加数与加数，实现两数相加并将结果以十进制形式显示出来。(扩展:多位10进制数相加)
1.2 性能指标
本课程设计的十进制加法计算器的计算范围为0~255，计算结果全为整数，计算结果溢出结果不显示。
1、加法：三位加法，计算结果超过255溢出不显示
2、减法：三位减法，计算结果若小于零溢出不显示
3、乘法：三位数乘法
4、除法：整数除法
5、有清零功能
1.3 设计方案的确定
按照1.1的设计要求，本课题需要使用数码管显示和扩展4*4键盘，由于
AT89C51芯片的I口不够多，而且为了硬件电路设计的简单化，故选择串行动态显示和用P1口扩展4*4键盘，扩展的4*4键盘定义十个数字键，六个功能键，使用串行动态显示显示运算结果。
主程序进行初始化，采用行列扫描进行查表得出键值，每次按键后调用显示子程序。
二、单片机简要原理
在该课程设计中，主要用到一个AT89C51芯片和串接的共阴数码管。作为
该设计的主要部分，下面将对它们的原理及功能做详细介绍和说明。
2.1 AT89C51的介绍：
图一AT89C51外形结构和引脚分布图
芯片AT89C51的外形结构和引脚图如图一所示。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
2.2 单片机最小系统
单片机最小系统就是支持主芯片正常工作的最小部分，包括主控芯片、复位电路和晶振电路。
（一）复位电路
图二复位电路
本设计采用上电与手动复位电路，电阻分别选取100和10K，电容选取10uF，系统一上电，芯片就复位，或者中途按按键也可以进行复位。
（二）晶振电路
图三晶振电路
晶振电路是单片机的心脏，它用于产生单片机工作所需要的时钟信号。单片机的晶振选取11.0592MHz，晶振旁电容选取30pF。
2.3 七段共阳极数码管
图四七段共阳数码管
图为七段共阳数码管的引脚图，从左到右数码管的段码分别为a,b,c,d,e,f,g和小数点dp，低电平时点亮，最右边为位选端。
三、硬件设计
简易数字计算器系统硬件设计主要包括：键盘电路，显示电路以及其他辅助电路。下面分别进行设计。
3.1 键盘电路的设计
键盘可分为两类：编码键盘和非编码键盘。编码键盘是较多按键（20个以上）和专用驱动芯片的组合，当按下某个按键时，它能够处理按键抖动、连击等问题，直接输出按键的编码，无需系统软件干预。通用计算机使用的标准键盘就是编码键盘。当系统功能比较复杂，按键数量很多时，采用编码键盘可以简化软件设计。但大多数智能仪器和电子产品的按键数目都不太多（20个以内），为了降低成本和简化电路通常采用非编码键盘。非编码键盘的接口电路有设计者根据需要自行决定，按键信息通过接口软件来获取。本课题需要的是16个按键，故选择用非编码键盘。
计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键，如果采用独立按键的方式，在这种情况下，编程会很简单，但是会占用大量的I/O 口资源，因此在很多情况下都不采用这种方式，而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用四条I/O 线作为行线，四条I/O 线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为4×4个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O 口的利用率。
矩阵键盘的工作原理：计算器的键盘布局如图五所示：一般有16个键组成，在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能，这种形式在单片机系统中也最常用。
具
体电路连接如图五所示：
图五4*4键盘接口电路
3.2 显示电路的设计
当系统需要显示少量数据时，采用LED数码管进行显示是一种经济实用的方法。数码管显示有静态显示和动态显示两种方法。为了减少端口的使用，故选择动态显示。电路如下图六所示：
图六三位数码管的显示电路
四、软件设计
在十进制加法计算器的软件规划要求下，简易计算器的程序主要包
括以下功能模块：（1）主模块，为系统的初始化。（2）显示与读键模块，分为判键程序段、运算操作子程序、显示子程序等部分；
4.1 系统设计
（一）系统模块图
单片机
输入模块运算模块
显示模块
图六系统模块图
此系统包括输入、运算和显示模块，由单片机控制。其中通过输入键盘模块将数字0~9和运算符号“+”、“-”、“*”、“/”输入单片机进行运算；运算模块分别根据输入的运算符进行加减乘除运算；显示模块将运算后的数值通过动态扫描使之在数码管上输出。
（二）系统总流程图
主程序主要是用来进行初始化的，调用其他子程序，清空各个标志位，清空缓存区，读取键码，判断功能，在LED上作出回应，主程序流程图如图六所示。
（1）数字送显示缓冲程序设计
简易计算器所显示的数值最大位三位。要显示数值，先判断数值大小和位数，如果是超过三位或大于255，将不显示数字。可重新输入数字，再次计算。(2）运算程序的设计
首先初始化参数，送LED三位显示“0”，其它位不显示。然后扫描键盘看是否有键输入，若有，读取键码。判断键码是数字键、清零键还是功能键，是数值键则送LED显示并保存数值，是清零键则做清零处理，是功能键则又判断是“=”还是运算键，若是“=”则计算最后结果并送LED显示，若是运算键则保存相对运算程序的首地址。
图七 主程序流程图
初始化参数
清零键
LED 显示
输入数值 读取键值
状态清零
数值送显示缓存
开始
按键输入？
分析键值
数字键 等待数值输入
结果送显示缓存
保存结果和功能键
根据上次功能键和输入的数据计算结果
功能键
否
是
是数字键
是清零键
是功能键
4.2 显示与按键设计
（一）LED显示程序设计
LED显示器由七段发光二极管组成，排列成8字形状，因此也称为七段LED显示器。为了显示数字或符号，要为LED显示器提供代码，即字形代码。七段发光二极管，再加上一个小数点位，共计8段，因此提供的字形代码的长度正好是一个字节。简易计算器用到的数字0~9的共阳极字形代码如下表：
显示字型g f e d c b a段码
001111110c0h
100001100f9h
210110110a4h
310011110b0h
4110011099h
5110110192h
6111110182h
700001110f8h
8111111180h
9110111190h
表一共阳极数码管段码对照表
(二)读键子程序设计
为了实现键盘的数据输入功能和命令处理功能，每个键都有其处理子程序，为此每个键都对应一个码——键码。为了得到被按键的键码，现使用行扫描法识别按键。其程序框图如图八：
读键程序使用的是反转法读键，不管键盘矩阵的规模大小，均进行两次读键。第一次所有列线均输出低电平，从所有读入键盘信息（行信息）；第二次所有行线均输出低电平，从所有行线读入键盘信息（列信息）。将两次读键信息进行组合就可以得到按键的特征编码，然后通过查表得到按键的顺序编码。将各特征编码按希望的顺序排成一张表，然后用当前读得的特征码来查表。当表中有该特征码时，它的位置就是对应的顺序编码；当表中没有该特征码时，说明这是一个没有定义的键码，与没有按键（0FFH）同等看待。
图八计算键值子程序流程图
五、调试与仿真
下面用KEIL uVision3与proteus仿真软件介绍十进制加法计算器的仿真与调试。
5.1 Keil C51单片机软件开发系统
（一）系统的整体结构
C51工具包的整体结构中，其中uVision是C51 for Windows的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目
标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。
（二）采用KEIL 开发的89c51单片机应用程序步骤：
1. 在uVision 集成开发环境中创建新项目（Project），扩展文件名为.UV2,并为该项目选定合适的单片机CPU器件（本设计采用ATMEL 公司下的AT89C51）
2. 用uVision 的文本编辑器编写源文件，可以是汇编文件（.ASM）,也可以使C语言文件（扩展名.C），并将该文件添加到项目中去。一个项目文件可以包含多个文件，除了源程序文件外，还可以是库文件、头文件或文本说明文件。
3. 通过uVision 3 的相关选择项，配置编译环境、连接定位器以及Debug 调试器的功能。
4. 对项目中的源文件进行编译连接，生成绝对目标代码和可选的HEX文件，如果出现编译连接错误则返回到第2步，修改源文件中的错误后重构整个项目。
5. 对没有语法错误的程序进行仿真调试，调试成功后将HEX文件写入到单片机应用系统的ROM中。
5.2 proteus的操作
（一）硬件电路图的接法操作
1.放置选择（删除）元器件
2.移动元器件
3.缩放视图
4.连接导线
5.仿真，调试
（二）单片机系统PROTEUS设计与仿真过程
Proteus强大的单片机系统设计与仿真功能，使它可成为单片机系统应用开发和改进手段之一。全部过程都是在计算机上通过Proteus来完成的。其过程一般也可分为三步：
1.在ISIS平台上进行单片机系统电路设计、选择元器件、接插件、连接电路和电气检测等，简称Proteus电路设计。
2.在Keil平台上进行单片机系统程序设计、编辑、汇编编译、代码级调试，最后生成目标代码文件（*.hex）。简称Proteus源程序设计和生成目标代码文件。
3.在ISIS平台上将目标代码文件加载到单片机系统中，并实现单片机系统的实时交互、协同仿真。它在相当程度上反映了实际单片机系统的运行情况。简称Proteus仿真。
（三） Proteus中课程设计的仿真结果
在Proteus中将硬件电路全部接好以后，将Keil中生成的.hex文件导入到单片机中，点击开始仿真按钮，电路开始仿真。可以观察到：数码管显示“000”；分别依次按下按键“5”、“+”、“6”和“=”，可以看到数码管显示“11”；也可以分别调试其它功能键，结果发现调试结果与预期的理论值相吻合，即本次课设已成功。
总的仿真原理电路图见附录1图九。
六、心得体会
为期一周的单片机课程设计终于结束了，通过紧张的工作，完成了我们的设计任务-十进制加法计算器。总的来说，这次课程设计是比较成功的。当然，这其中也经历了许多坎坷，但是在我的坚持不懈下，在老师的细心指导下，在同学们的热情帮助下，最终克服了种种困难，取得了成功。
刚开始接到这个计算器的课程设计任务时，因为以前做过类似的题目，于是在脑海中初步构建了编写程序的一些控制程序。但是由于缺乏编写大量程序的经验，不能如行云流水般的将全部的各部分代码写出，于是去网上查找相关资料，了解计算器的输入控制原理、运算处理以及显示的原理。了解之后自己尝试编写程序，在此过程中，其中键盘扫描和动态扫描显示扫描程序困扰了我很久，经过三四天的辛苦工作，终于初步把所需要的程序编好了，于是就用Keil uversion3进行仿真，在仿真期间也发现了许多错误，基本上都是平日容易犯的错误，比如忘记了子程序标号、死循环程序、标点符号的漏写等。经过反复的编译差错，仿真编译通过后，于是开始在Proteus中连硬件电路，全部接完电路之后将Keil生成的.Hex文件导入进行仿真，发现软件与硬件不能够对应协调工作，于是分别对软件和硬件进行检查，经过反复的仿真调试，并且在同学的帮助和自己对每个子程序进行仿真观察下，终于在课设快结束时成功的调试出结果了。这就是我这一周课设的经过，看似简单，过程却曲折艰辛。
通过这次课程设计，我进一步加深了对电子自动控制的了解。并进一步熟练了对Keil和Proteus软件的操作。在编写程序的过程中，遇到了很多问题，使我发现自己以前学习上存在的不足，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，对单片机汇编语言掌握得不够好。通过与同学探讨和请教老师，终于把问题都解决了，并加深了对计算器工作的原理的了解。同时也掌握了做课程设计的一般流程，为以后的设计积累了一定的经验。做课程设计时，先查阅相关知识，把原理吃透，确定一个大的设计方向，在按照这个方向分模块的把要实现的功能用流程图的形式展示。学会了怎么样去制定计划，怎么样去实现这个计划，并掌握了在执行过程中怎么样去克服心理上的不良情绪。总之，通过这次的设计，进一步了解了单片微型计算机及应用原理，收获很大，对软件编程、排错调试、查阅资料等方面得到较全面的锻炼和提高。
同时通过本次课程设计的学习，掌握了一种系统的研究方法，可以进行一些简单的编程，我还深深的体会到设计课的重要性和目的性所在。为了完成项目，在网络上找到了许多相关的资料，大大扩充自己的知识面，使许多以前想解决却无法解决的困难迎刃而解。将书本上的理论知识和实际有机地结合起来，从理论中得出结论。锻炼了实际分析问题和解决问题的能力，提高了适应实际的能力，为今后的学习和实践打下了良好的基础。此次课设还巩固和综合运用所学过的原理知识，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
参考文献
[1]周航慈.单片机应用程序设计技术（修订版）.北京航空大学出
版社
[2] 张志良.单片机原理与控制技术.第2版. 机械工业出版社
[3] 康华光.电子技术基础（第5版）. 高等教育出版社出版，2006
[4]蒋力培.单片微机系统实用教程(第1版).机械工业出版社
[5] 姜志海、刘连鑫.单片微型计算机原理及应用.电子工业出版社，2011
附录1 系统硬件电路图
图九总电路原理图
附录2 程序清单
YJ EQU 50H ;结果存放
YJ1 EQU 51H ;中间结果存放
GONG EQU 52H ;功能键存放
ORG 00H
START: MOV R3,#0 ;初始化显示为空
MOV GONG,#0
MOV 32H,#00H
MOV 33H,#00H
MOV 34H,#00H
MLOOP: CALL DISP ;调显示子程序
WAIT: CALL TESTKEY ;判断有无按键
JZ WAIT
CALL GETKEY ;读键
INC R3 ;按键个数
CJNE A,#0,NEXT1 ;判断是否数字键
LJMP E1 ;转数字键处理NEXT1: CJNE A,#1,NEXT2
LJMP E1
NEXT2: CJNE A,#2,NEXT3
LJMP E1
NEXT3: CJNE A,#3,NEXT4
LJMP E1
NEXT4: CJNE A,#4,NEXT5
LJMP E1
NEXT5: CJNE A,#5,NEXT6
LJMP E1
NEXT6: CJNE A,#6,NEXT7
LJMP E1
NEXT7: CJNE A,#7,NEXT8
LJMP E1
NEXT8: CJNE A,#8,NEXT9
LJMP E1
NEXT9: CJNE A,#9,NEXT10
LJMP E1
NEXT10: CJNE A,#10,NEXT11 ;判断是否功能键
LJMP E2 ;转功能键处理NEXT11: CJNE A,#11,NEXT12
LJMP E2
NEXT12: CJNE A,#12, NEXT13
LJMP E2
NEXT13: CJNE A,#13,NEXT14
LJMP E2
NEXT14: CJNE A,#14,NEXT15
LJMP E2
NEXT15: LJMP E3 ;判断是否清除键
E1: CJNE R3,#1,N1 ;判断第几次按键LJMP E11 ;为第一个数字
N1: CJNE R3,#2,N2
LJMP E12 ;为第二个数字
N2: CJNE R3,#3,N3
LJMP E13 ;为第三个数字
N3: LJMP E3 ;第四个数字转溢出E11: MOV R4,A ;输入值暂存R4
MOV 34H,A ;输入值送显示缓存
MOV 33H,#00H
MOV 32H,#00H
LJMP MLOOP ;等待再次输入
E12: MOV R7,A ;个位数暂存R7 MOV B,#10
MOV A,R4
MUL AB ;十位数
ADD A,R7
MOV R4,A ;输入值存R4
MOV 32H,#00H ;输入值送显示缓存
MOV 33H,34H
MOV 34H,R7
LJMP MLOOP
E13: MOV R7,A
MOV B,#10
MOV A,R4
MUL AB
JB OV,E3 ;输入溢出
ADD A,R7
JB CY,E3 ;输入溢出
MOV R4,A
MOV 32H,33H ;输入值送显示缓存
MOV 33H,34H
MOV 34H,R7
LJMP MLOOP
E3: MOV R3,#0 ;按键次数清零
MOV R4,#0 ;输入值清零
MOV YJ,#0 ;计算结果清零
MOV GONG,#0 ;功能键设为零
MOV 32H,#00H ;显示清空
MOV 33H,#00H
MOV 34H,#00H
LJMP MLOOP
E2: MOV 34H,#00H
MOV 33H,#00H
MOV 32H,#00H
MOV R0,GONG ;与上次功能键交换
MOV GONG,A
MOV A,R0
CJNE A,#10,N21 ;判断功能键
LJMP JIA ;"＋"
N21: CJNE A,#11,N22
LJMP JIAN ;"－"
N22: CJNE A,#12,N23
LJMP CHENG ;"*"
N23: CJNE A,#13,N24
LJMP CHU ;"/"
N24: CJNE A,#0,N25
LJMP FIRST ;首次按功能键
N25: LJMP DEN ;"="
N4: LJMP E3
FIRST: MOV YJ,R4 ;输入值送结果
MOV R3,#0 ;按键次数清零
LJMP DISP1 ;结果处理
JIA: MOV A,YJ ;上次结果送累加器
ADD A,R4 ;上次结果加输入值
JB CY,N4 ;溢出
MOV YJ,A ;存本次结果
MOV R3,#0 ;按键次数清零
LJMP DISP1
JIAN: MOV A,YJ
SUBB A,R4 ;上次结果减输入值
JB CY,N4 ;负数溢出
MOV YJ,A
MOV R3,#0
LJMP DISP1
CHENG: MOV A,YJ
MOV B,A
MOV A,R4
MUL AB ;上次结果乘输入值
JB OV,N4 ;溢出
MOV YJ,A
LJMP DISP1
CHU: MOV A,R4
MOV B,A
MOV A,YJ
DIV AB ;上次结果除输入值
MOV YJ,A
MOV R3,#0
LJMP DISP1
DEN: MOV R3,#0
LJMP DISP1
DISP1: MOV B,#10
MOV A,YJ ;结果送累加器
DIV AB ;结果除10
MOV YJ1,A ;暂存"商"
MOV A,B ;取个位数
MOV 34H,A ;个位数送显示缓存
MOV A,YJ1
JZ DISP11 ;结果是否为一位数
MOV B,#10
MOV A,YJ1
DIV AB
MOV YJ1,A
MOV A,B
MOV 33H,A ;十位送显示缓存
MOV A,YJ1
JZ DISP11 ;结果是否为二位数
MOV 32H,A ;百位数送显示缓存DISP11: LJMP MLOOP
DISP: MOV R0,#34H
DIR1: MOV DPTR,#SEGTAB
MOV A,@R0
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
CJNE R0,#34H,DIR2
SETB P2.0
CALL D1MS
CLR P2.0
DEC R0
SJMP DIR1
DIR2: CJNE R0,#33H,DIR3
SETB P2.1
CALL D1MS
CLR P2.1
DEC R0
SJMP DIR1
DIR3: SETB P2.2
CALL D1MS
CLR P2.2
RET
D1MS: MOV R7,#02H
DMS: MOV R6,#0F0H
DJNZ R6,$
DJNZ R7,DMS
RET
SEGTAB: DB 0C0H, 0F9H, 0A4H, 0B0H
DB 99H, 92H, 82H, 0F8H
DB 80H, 90H, 88H, 83H
DB 0C6H, 0A1H, 86H, 8EH
TESTKEY:ACALL DISP
MOV P1,#0FH ;读入键状态
MOV A,P1
CPL A
ANL A,#0FH ;高四位不用
RET
KEYTABLE:
DB 0EEH,0EDH,0DDH,0BDH ;键码定义
DB 0EBH,0DBH,0BBH,0E7H
DB 0D7H,0B7H,0DEH,0BEH
DB 07EH,07DH,07BH,077H
GETKEY: MOV R6,#10 ;读键子程序
ACALL DELAY
MOV P1,#0FH
MOV A,P1
CJNE A,0FH,K12
LJMP MLOOP
K12: MOV B,A
MOV P1,#0EFH
MOV A,P1
CJNE A,#0EFH,K13
MOV P1,#0DFH
MOV A,P1
CJNE A,#0DFH,K13
MOV P1,#0BFH
MOV A,P1
CJNE A,#0BFH,K13
MOV P1,#07FH
MOV A,P1
CJNE A,#07FH,K13
LJMP MLOOP
K13: ANL A,#0F0H
ORL A,B
MOV B,A
MOV R1,#16
MOV R2,#0
MOV DPTR,#KEYTABLE
K14: MOV A,R2
MOVC A,@A+DPTR
CJNE A,B,K16
MOV P1,#0FH
K15: MOV A,P1
基 于 单 片 机 的 简 易 计 算 器 设 计 自动化控制一班 kaoyanbaomu521
摘要: 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 本任务是个简易的两位数的四则运算，程序都是根据教材内和网络中的程序参考编写而成，在功能上还并不完善，限制也较多。本任务重在设计构思与团队合作，使得我们用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。 关键词： 单片机计算器范围加减乘除 1 引言 1.1 计算器的历史 说起计算器，值得我们骄傲的是，最早的计算工具诞生在中国。中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策，又被叫做算筹。这种算筹多用竹子制成，也有用木头，兽骨充当材料的。约二百七十枚一束，放在布袋里可随身携带。直到今天仍在使用的珠算盘，是中国古代计算工具领域中的另一项发明，明代时的珠算盘已经与现代的珠算盘几乎相同。17世纪初，西方国家的计算工具有了较大的发展，英国数学家纳皮尔发明的"纳皮尔算筹"，英国牧师奥却德发明了圆柱型对数计算尺，这种计算尺不仅能做加减乘除、乘方、开方运算，甚至可以计算三角函数，指数函数和对数函数，这些计算工具不仅带动了计算器的发展，也为现代计算器发展奠定了良好的基础，成为现代社会应用广泛的计算工具。 1.2 电子计算器的特殊键 在使用电子计算器进行四则运算的时候，一般要用到数字键，四则运算键和清除数据键。除了这些按键，还有一些特殊键，可以使计算更加简便迅速。 2 单片机概述 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。 单片机经过1、2、3、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引角的多功能化，以及低电压底功耗。 3 芯片简介 3.1 MSC-51芯片简介 MCS-51单片机内部结构 8051是MCS-51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
目录 一.课程设计目的 (1) 二.设计环境 (1) 三.设计内容 (1) 四.设计说明 (2) 五.设计程序流程图 (2) 六.调试 (4) (1)错误原因分析一 (4) (2)语法错误 (5) (3)逻辑错误 (5) 七. 调试结果图 (6) 八. 结论与心得体会 (7) 九.附录 (8) 具体代码实现 (8) 十．参考文献 (18)
一.课程设计目的 1.通过一个学期的学习，我认为要学号C语言程序这门课程，不仅要认真阅读课本知识，更重要的是要通过上机实践来巩固我 们的知识，特别是学计算机专业的，我们更应该注重这一环节， 只有这样我们才能成为一个合格的计算机人才。通过这一个课程 设计，进一步来巩固所学的语句，如：循环，和分支结构的运用。还要熟悉四则运算和函数的算法。 2.通过这次课程设计扩展自己的知识面，课本上的东西是远 远不够的，可以通过上网或去图书馆查资料等方式得到一些新的 知识， 3.通过课程设计，加深对课程化设计思想的理解，能进行一 个系统功能分析，并设计一个合理的模块化结构，提高程序开发 能力。 二.设计环境 1.硬件：一台完整的电脑，包括键盘、鼠标，最小硬盘空间1GHz 2.软件：安装有Microsoft visual c++6.0 三.设计内容 以简易计算器为例，通过对简单应用软件计算器的设计，编制、调试，实现
简单的加，减，乘，除等运算，以学习应用MFC库类编写对话框的原理，加深对C++类的学习及应用。 （1）定义一个结构体类型数组，输入0~9及+、--、*等符号的信息，将其信息存入文件中； （2）输入简单的加减乘除算术计算式，并在屏幕上显示计算结果； （3）画出部分模块的流程图； （4）编写代码； （5）程序分析与调试。 四.设计说明 1)包含的功能有：加、减、乘、除运算，开方、平方等功能。 (2)计算器上数字0—9为一个控件数组，加、减、乘、除为一个控件数组，其余为单一的控件。 (3)输入的原始数据、运算中间数据和结果都显示在窗口顶部的同一个标签中。 (4)计算功能基本上是用系统内部函数。 (5)程序可以能自动判断输入数据的正确性，保证不出现多于一个小数点、以0开头等不正常现象。 (6)“CE”按钮可以清除所有已输入的数据从头计算 五.设计程序流程图
AT89C51单片机简易计算器的设计 单片机的出现是计算机制造技术高速发展的产物，它是嵌入式控制系统的核心，如今，它已广泛的应用到我们生活的各个领域，电子、科技、通信、汽车、工业等。本设计是基于51系列单片机来进行的数字计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除六位数范围内的基本四则运算，并在LCD上显示相应的结果。设计电路采用AT89C51单片机为主要控制电路，利用MM74C922作为计算器4*4键盘的扫描IC读取键盘上的输入。显示采用字符LCD静态显示。软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。 一、总体设计 根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计如下：（1）由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LCD 显示数据和结果。 （2）另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数
值，按等号就会在LCD上输出运算结果。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为0时，计算器会在LCD 上提示错误。 系统模块图： 二、硬件设计 （一）、总体硬件设计 本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分：采用LCD 静态显示。按键部分：采用4*4键盘；利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC，读取输入的键值。 总体设计效果如下图：
第1章绪论 1.1 虚拟仪器简介 虚拟仪器（virtual instrument）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。上面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。 虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是国NI公司的LabVIEW。 虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。PC机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，甚至在 Microsof t公司的 Windows 诞生之前，NI公司已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0 以前的版本。对虚拟仪器和 LabVIEW [2]长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。目前LabVIEW 的最新版本为 LabVIEW2011，LabVIEW 2009 为多线程功能添加了更多特性，这种特性在1998 年的版本 5 中被初次引入。使用 LabVIEW 软件，用户可以借助于它提供的软件环境，该环境由于其数据流编程特性、LabVIEW Real-Time 工具对嵌入式平台开发的多核支持，以及自上而下的为多核而设计的软件层次，是进行并行编程的首选。 普通的 PC 有一些不可避免的弱点。用它构建的虚拟仪器或计算机测试系统性能不可能太高。目前作为计算机化仪器的一个重要发展方向是制定VXI 标准，这是一种插卡式的仪器。每一种仪器是一个插卡，为了保证仪器的性能，又采用了较多的硬件，但这些卡式仪器本身都没有面板，其面板仍然用虚拟的方式在计算机屏幕上出现。这些卡插入标准的 VXI 机箱，再与计算机相连，就组成了一个测试系统。VXI仪器价格昂贵，目前又推出了一种较为便宜PXI 标准仪器。 1.2 LabVIEW简介 LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，类似于C 和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语
简单计算器设计报告 045 一、基本功能描述 通过文本编辑框实现基本整数的加减乘除运算 二、设计思路 如下图是整个程序进行的流程图，基本方法是在ItemText文本编辑框输入字符，程序对字符进行判断，若输入不是数字则提示错误。输入正常时，通过下拉框ComboBox_InsertString 选择相应运算符。点击等号IDC_OK，即可得出运算结果。操作简便，算法简单。 三、软件设计 1、设计步骤 打开Microsoft Visual C++ 6.0,在文件中点击新建，在弹出框内选择MFC AppWizard[exe]工程，输入工程名zhoutong及其所在位置，点击确定 1
将弹出MFC AppWizard-step 1对话框，选择基本对话框，点击完成 MFC AppWizard就建立了一个基于对话窗口的程序框架
四、主要程序分析 1、字符判定函数 BOOL IsInt(TCHAR*str) { int i=atoi(str); TCHAR strtemp[256]; wsprintf(strtemp,"%i",i); if(strcmp(str,strtemp)!=0) { return FALSE; } Else { return TRUE; } } 该函数通过atoi把文本编辑框读取的字符转换为数字，再通过wsprintf把转换数字转换为字符，通过strcmp比较原字符和转换得来的字符。如相同返回true,不通则返回false. 3、运算符选择程序 BOOL Main_OnInitDialog(HWND hwnd, HWND hwndFocus, LPARAM lParam) { HWND hwndComboOP=GetDlgItem(hwnd,IDC_COMBOOP); ComboBox_InsertString(hwndComboOP,-1,TEXT("+")); ComboBox_InsertString(hwndComboOP,-1,TEXT("-")); ComboBox_InsertString(hwndComboOP,-1,TEXT("*")); ComboBox_InsertString(hwndComboOP,-1,TEXT("/")); return TRUE; } 3
简易计算器
目录 摘要…………………………………………………………………………………P3 关键字………………………………………………………………………………P3 一、设计要求………………………………………………………………………P3 二、方案论证与选择………………………………………………………………P3 2.1 单片机选择………………………………………………………………P3 2.2 LCD显示屏选择…………………………………………………………P3 2.3 键盘选择…………………………………………………………………P4 2.4 CPU工作方式选择………………………………………………………P4 三、系统实现………………………………………………………………………P4 3.1 硬件设计…………………………………………………………………P4 3.1.1系统框图……………………………………………………………P4 3.1.2 盘的电平设计以及与单片机的连接 键……………………………P5 3.2.3单片机与显示器的连接…………………………………………… P5 3.2软件设计…………………………………………………………………… P6 四、作品性能测试与分析…………………………………………………………P10 4.1试性能概览………………………………………………………………P10 4.2误差分析…………………………………………………………………P12
五、参考文献………………………………………………………………………P12 六、附录……………………………………………………………………………P13 6.1计算器功能介绍…………………………………………………………P13 6.2仿真电路图………………………………………………………………P13 6.3元件清单…………………………………………………………………P13 6.4原程序代码………………………………………………………………P14 摘要：本设计以低功耗单片机MSP430V136T、1602字符型液晶屏和4*4简易键盘为主要器件，来实现加、减、乘、除、开根号、平方、求倒数等运算。设计中分别采用P1口低4位和P2口低4位与键盘的行列线相连，用于采集中断信号并分析键值；键盘规格为4*4，由于所需的功能键数大于16，因此需要进行按键复用；单片机的P3口连接显示器的D0~D7端，用于输出显示数据或控制命令；选用P4口中的3、4和5口用于实现显示屏的控制功能：使能、控制/数
基于AT89C51单片机简易计算器的设计 【摘要】单片机的出现是计算机制造技术高速发展的产物，它是嵌入式控制系统的核心，如今，它已广泛的应用到我们生活的各个领域，电子、科技、通信、汽车、工业等。本设计是基于51系列单片机来进行的数字计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除六位数范围内的基本四则运算，并在LCD上显示相应的结果。设计电路采用AT89C51单片机为主要控制电路，利用MM74C922作为计算器4*4键盘的扫描IC读取键盘上的输入。显示采用字符LCD静态显示。软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。 【关键词】简单计算器单片机 LCD 【正文】 一、总体设计 根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计如下：（1）由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LCD 显示数据和结果。 （2）另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值
转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LCD上输出运算结果。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为0时，计算器会在LCD 上提示错误。 系统模块图： 二、硬件设计 （一）、总体硬件设计 本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分：采用LCD 静态显示。按键部分：采用4*4键盘；利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC，读取输入的键值。 总体设计效果如下图：
实训报告书实训名称：Java程序设计实训 系（部）：信息工程系 专业班级：计算机科学与技术 学生姓名： 学号： 指导教师：张民 完成日期：2015.12.11 山东科技大学泰山科技学院
课程实训报告书
目录 1 实训目的 (3) 2 简易计算机的分析与设计 (3) 2.1 系统功能描述 (3) 2.2 系统模块设计 (3) 2.3 数据库结构设计 (4) 3 主要代码清单 (5) 4 程序运行与测试 (9) 5 实训总结 (11)
简易计算机的设计与实现 1 实训目的 通过本课程设计能够较全面的掌握面向对象程序设计的有关概念和开发方法，以便能较全面地理解、掌握和综合运用所学的知识，提高自身的编程能力。利用Java Applet图形界面首先开始设计一个计算器的界面，定义计算器所需要的按钮并赋给其按钮名称，使得使用计算器时简单明了，清晰可见，操作轻松。 给各个按钮进行算法，利用鼠标点击事件，当鼠标点击某个按钮时就开始执行那个按钮所定义的算法，生成数据并显示。 除数字的输入为直接进行输入外，其他运算例如+、-、*、/、开平方等算法要求计算时通过内部较为复杂的运算将结果显示在显示屏上。 至于其中的进制转换功能的实现则是直接调用Java中进制转换的函数，例如要将十进制转换成二进制则可直接调用函数Integer.toBinaryString(int i)来实现，充分显示了Java语言的简洁性和Java语言功能的强大性。 当然了在输入数据时还要进行异常捕捉，防止越界的现象的发生，这也是Java语言健壮性的体现！ 2 简易计算机的分析与设计 2.1 系统功能描述 1）可进行“+”、“-”、“*”、“/”以及混合运算。 2）支持（）改变运算的优先级 3）可进行二、十六和十进制数的相互转换 4）支持复制和粘贴操作 2.2 系统模块设计 （1）加法 两个数据进行加操作，可以为小数。 （2）减法 两个数据进行减操作，可以为负数相减。（ 3）乘法
第02讲计算器 2.1 计算器简介 大家都知道，计算器是日常生活中不可缺少的一个工具，在Microsoft的Windows操作系统中，附带了一个计算器程序，有标准型和科学型两种模式。Windows XP下的标准型和科学型计算器程序分别如图2-1和图2-2所示。 图2-1 Windows XP下的标准型计算器 图2-2 Windows XP下的科学型计算器 Windows操作系统下附带的计算器程序功能相当的强大，本课我们将模仿Windows的计算器，使用Visual C# 2005开发平台开发一个功能相对简单的计算器应用程序，它能完成加、减、乘、除运算。 接下来详细的介绍简易计算器的设计方法和步骤。
2.2 界面设计及属性设置 用户界面设计是软件开发中非常重要的一个部分，用户界面的好坏直接影响软件的质量，本节将介绍如何设计简易计算器的用户界面以及界面上各控件的属性设置。 2.2.1 界面设计 打开Visual Studio 2005开发工具，新建一个Windows应用程序，然后在窗体上依次放置1个TextBox和17个Button控件，如图2-1所示（设置好属性后）。 图2-1 计算器用户界面 2.2.2 属性设置 窗体和各控件的属性设置如表2-1所示。 表2-1 窗体和各控件的属性
2.3 编写代码 本程序需要用到一些公共变量，例如用来接收操作数、运算结果，判断输入的是否为小数等，因此首先在代码的通用段声明以下变量： //****************************************************************** double num1, num2, result; // 操作数及运算结果 bool decimalFlag = false; // 判断输入的是否为小数 string myOperator; // 操作类型 //******************************************************************
单片机十进制加法计算器设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计，可以完成计 算器的键盘输入，进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算，并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用4×4矩阵键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C 语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus仿真。 引言 十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减乘除
目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阳极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单..................................
简易计算器 Simply Calculator 1 设计思想 此计算器有键盘部分、单片机、显示部分三部分组成，键盘部分主要完成输入功能；单片机主要完成数据处理功能，包括确定按键，完成运算，以及输出数据；显示器部分主要完成单片机输出的显示。 本设计的思路是利用单片机性能好，稳定性强的优点来实现系统的运行。设计大致可以分为三个步骤：第一步，硬件的选取和设计；第二步，程序的设计和调试；第三步，Protues 系统仿真。 硬件是设计的骨骼，不仅关系到设计总体方向的确定，还要综合考虑节能，环保，以及稳定性和经济性等各种因素。因此需要花费大量的时间。硬件的选取最为重要，包括选用的芯片，显示设备的选取，输入设备的选取等。本设计是通过单片机来实现的，因此选用了ATMEGA16单片机作为主体，输入设备选用矩阵键盘。程序是硬件的灵魂，是实现设计的中心环节。本设计使用的程序语言是C语言，在“ICC AVR”中运行，调试，直到运行出正确结果，然后输出后缀名为.HEX格式的文件，以备在Protues中仿真使用。程序是设计的关键，程序的调试需要大量的时间，耐心，还够要有足的细心才能成功。本设计中就出现了大量的错误，经过认真修改，最终才能运行出正确结果。最后的系统仿真是设计是否成功的验证，是设计不可缺少的重要环节。这就要求能掌握Protues的一些基本操作。2原理分析 2.1矩阵键盘的扫描 图2.1 矩阵键盘图
如图2.1所示，单片机的8个I/O口和矩阵键盘相连，用8个I/O口来控制矩阵键盘的16个按键是非常有意思的，首先我们设置单片机的PD0—PD7为输出，且PD0—PD3依次设置为低电平，而PD4—PD7设置为高电平，然后我们设置PD4—PD7为输入，而PD0—PD3仍然为输出，假如此时M1键按下，则PD0与PD4相连，因为PD0是低电平，而PD4是输入，所以PD4会被拉为低电平，同理，如果M2被按下，则PD5会被拉低，M3按下，PD6会被拉低，M4按下，PD7被拉低。这是判断有无键盘按下的过程，当我们判断是那一个键盘按下时，我们首先设置8个I/O口为输出，输出为FE,即，PD0为低电平，其他全为高电平，然后我们设置PD4—PD7为输入，如果M1被按下，则PD4会比被拉为低电平，此时会变成EE,同理可以知道M2被按下时会变为DE,M3被按下时会变为BE,M4被按下时会变为7E。同理我们可以设置8个I/O口输出FD来检测M5—M8是否被按下，设置8个I/O口输出FC来来检测M9—M12,设置8个I/O口输出F7来检测M13—M16,如果M1—M4没有被按下，就继续检测M4—M8,一次类推，就可以检测出16个按键了。在这次设计中，16个按键M1—M16所对应检测值分别为：EE，DE，BE，7E，ED，DD，BD，7D，EB，DB，BB，7B，E7，D7，B7，77。 2.2 数字显示与计算 本次设计选用的显示器是1602液晶显示器，此液晶显示器能显示32个字符，VSS接地,VDD接电源正极，E为时使能信号，R/W为读写选择端（H/L），RS为数据/命令选择端（H/L）,D0—D7为数据I/O口。 首先我们初始化液晶显示器，然后显示出第一个被按下的数，并且使光标右移，如果有第二个数按下，则据继续显示，以此类推，然后把所有显示出来的数换算成一个数，如果按下“+”号，则显示出“+”，并且同理显示出“+”号后面按下的数字，然后调用加子程序，运算出结果，如果按下的是“-”,则调用减子程序，如果按下“*”，则调用乘子程序，如果按下“/”，则调用除子程序。然后再调用显示结果子程序，显示出结果。
单片机简易计算器设计 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
一、设计要求 1．设计4*4的键盘，其中10个数字键0~9，其余6个为“+”“-”“*”“/”“=”和“C” 2．设计2位LED接口电路 3．实现1位数的简单运算 二、硬件系统设计 1、LED接口电路 简易计算器需要2位8段码LED显示电路。用8031单片机经8255A扩展2位8段码LED显示器，用8255A的A口作为段码（字形代码）数据口，PB0和PB1作为位控制端口。在位控制口加集电极开路的反相高压驱动器74LS06以提供驱动LED显示器所需的足够大的电流，然后接至各数码显示器的共阴极端。同理，在段码数据口集电极开路的正相高压驱动器74LS07提供足够大的电流，然后接到数码显示器的各段。逻辑电路结构如下：
2、键盘接口电路 简易计算器需要4*4的行列式键盘。用8031单片机经8255A扩展4*4行列式键盘，8255A的B口和C口用于扩展键盘接口，B口高4位作为输出口，C口低4位作为输入口。逻辑电路结构如下： 3、计算器逻辑电路图 将LED接口电路和键盘接口电路结合到一起就是简易计算器的逻辑电路图，如下： 三、软件设计 1、LED显示程序设计 LED显示器由七段发光二极管组成，排列成8字形状，因此也成为七段LED显示器，器排列形状如下图所示：
为了显示数字或符号，要为LED显示器提供代码，即字形代码。七段发光二极管，再加上一个小数点位，共计8段，因此提供的字形代码的长度正好是一个字节。简易计算器用到的数字0~9的共阴极字形代码如下表： 0~9七段数码管共阴级字形代码 2位LED显示的程序框图如下： 2、读键输入程序设计 为了实现键盘的数据输入功能和命令处理功能，每个键都有其处理子程序，为此每个键都对应一个码——键码。为了得到被按键的键码，现使用行扫描法识别按键。其程序框图如下： 3、主程序设计 （1）数值送显示缓冲程序设计 简易计算器所显示的数值最大位两位。要显示数值，先判断数值正负，如果是负值，则符号位显示“-”，然后将数值除以10，余数送显最最低位，判断商是否为0，若为0则返回，若不为0，则将商除以10，将余数送显高位。程序框图如下： （2）运算主程序设计
微机课程设计报告 题目简易计算器仿真 学院（部）信息学院 专业通信工程 班级2011240401 学生姓名张静 学号33 12 月14 日至12 月27 日共2 周 指导教师（签字）吴向东宋蓓蓓
单片机十进制加法计算器设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计，可以完成计 算器的键盘输入，进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算，并在LED上相应的显示结果。 软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus仿真。 引言 十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词：单片机、计算器、AT89C52芯片、汇编语言、数码管、加减乘除
评阅教师评语：课程设计成绩 考勤成绩 实做成绩 报告成绩 总评成绩指导教师签名： 课程设计报告 论文题目基于ARM的简易计算器设计 学院（系）：电子信息与自动化学院 班级：测控技术与仪器 学生姓名：同组同学： 学号：学号： 指导教师：杨泽林王先全杨继森鲁进时间：从2013年 6 月10 日到2013年 6 月28 日 1
目录 1、封面—————————————————————P1 2、目录—————————————————————P2 3、前言—————————————————————P3 4、关键字————————————————————P3 5、原理与总体方案————————————————P3 6、硬件设计———————————————————P6 7、调试—————————————————————P10 8、测试与分析——————————————————P11 9、总结—————————————————————P13
10、附件—————————————————————P14 前言 近几年，随着大规模集成电路的发展，各种便携式嵌入式设备，具有十分广阔的市场前景。嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。在嵌入式系统中，数据和命令通过网络接口或串行口经过ARM程序处理后，或显示在LCD上，或传输到远端PC上。 本文通过周立功的LPC2106芯片完成的简易计算器，正是对嵌入式应用的学习和探索。 一、摘要： 计算器一般是指“电子计算器”，是能进行数学运算的手持机器，拥有集成电路芯片。对于嵌入式系统，以其占用资源少、专用性强，在汽车电子、航空和工控领域得到了广泛地应用。本设计就是先通过C语言进行相应程序的编写然后在ADS中进行运行最后导入PROTUES进行仿真。最后利用ARM中的LPC2106芯片来控制液晶显示器和4X4矩阵式键盘，从而实现简单的加、减、乘、除等四则运算功能。 关键字：中断，扫描，仿真，计算 二、原理与总体方案： 主程序在初始化后调用键盘程序，再判断返回的值。若为数字0—9，则根据按键的次数进行保存和显示处理。若为功能键，则先判断上次的功能键，根据代号执行不同功能，并将按键次数清零。程序中键盘部分使用行列式扫描原理，若无键按下则调用动态显示程序，并继续检测键盘；若有键按下则得其键值，并通过查表转换为数字0—9和功能键与清零键的代号。最后将计算结果拆分成个、十、百位，再返回主程序继续检测键盘并显示；若为清零键，则返回主程序的最开始。 电路设计与原理：通过LPC2106芯片进行相应的设置来控制LCD显示器。 而通过对键盘上的值进行扫描，把相应的键值通过MM74C922芯片进行运算从而
计算机硬件技术实践报告 题目简易计算器的设计 姓名 专业自动化(电站方向) 班级 学号 上海电力学院自动化工程学院
实践报告内容（目录） 一. 设计题目 二. 开发目的 三. 小组成员分工及成果 四. 设计方案以及论证 五. 硬件原理图（包括芯片的选型介绍） 六. 程序流程图（包括各个子系统和子过程的程序流程） 七. 程序清单，要有适当的注释 八. 程序运行结果分析与预测 九. 结果评述或总结（对实验结果进行分析，对实验过程进行总 结，系统改进升级建议或者提出新的方案等。）
一. 设计题目: 用8086设计一个能实现0~9整数加法运算的计算器,并用2位LED数码显示. 键盘包括0-9，+ ，-，*，/，=，ON/C;共16个按键.能实现简单的清零操作,减法运算,乘法运算. 二.开发目的: 通过课程设计，熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤，得到微机开发应用方面的初步训练。培养集体讨论设计题目的总体设计方案、编程、软件硬件调试、编写设计报告等问题，做到理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力，实现由学习知识到应用知识的初步过渡。通过本次课程设计熟练运用程序对8255控制键盘和LED显示的控制，完成计算器加减法的应用,并熟练应用8086汇编语言编写应用程序和实际设计中的硬软件调试方法和步骤，熟悉微机系统的硬软件开发工具的使用方法。 三.小组成员分工及成果: 本组的三个成员一起讨论研究简易计算器设计的主要方案。 粗略设计程序流程图以确定简易计算器设计的大概框架。 明确目的后各自查询资料了解设计原理、逐步清晰设计思路。 以下为大体分工：主要负责：1、设计主要程序，编写； 2、查找资料验证修改； 主要负责：1、选择需要用的各个芯片； 2、设计硬件原理图； 主要负责：1、各个芯片功能的资料查找； 2、设计程序流程图 四.设计方案以及论证: 利用程序不断扫描所设的按钮键盘是不是有输入，如果没有就一直扫描，如果有就调用子程序进行判断，是数值则进行存储并同时进行显示，是运算符号等就调用相应的子程序进行操作，操作后则继续利用程序不断扫描键盘是不是有输入，从而实现部分十进制数的加、减、乘、除的运算。运算完成后根据程序将运算的结果储存到锁存器中并显示到LED 显示器上。主要器件选择是采用8086CPU做主控制器，8255作为并行接口电路实现按键扫描以及数码管的显示。通过8255A的C口和A口实现键盘的接入，通过键盘的不断扫描，如果有键按下，通过查表法分别将输入的数据读到AL中并保存在第一个和第二个数里，将8255A的B端口接上共阴极LED灯，将输入的数据通过查表法，将四段码送共阴极LED 灯显示，当按下‘=’时，通过判断字符，8086来实现不同的操作，并将结果在LED灯上显示，当按下“C”时，将数据先清零，同时LED灯上显示为“00”。
C语言制作简单计算器 一、项目介绍 我们要用c语言做一个简单的计算器，进行加、减、乘、除操作。本程序涉及的所有数学知识都很简单，但输入过程会增加复杂性。我们需要检查输入，确保用户没有要求计算机完成不可能的任务。还必须允许用户一次输入一个计算式，例如：32.4+32 或者9*3.2 项目效果图 编写这个程序的步骤如下： ?获得用户要求计算机执行计算所需的输入。 ?检查输入，确保输入可以理解。 ?执行计算。 ?显示结果。 三、解决方案 1.步骤1
获得用户输入是很简单的，可以使用printf()和scanf()。下面是读取用户输入的程序代码： #include
简易计算器设计实验报告 一．设计任务及要求 1.1实验任务： 根据计算器的原理设计一个具有加减乘除功能的简易计算器。如：5+3*4/8=4。 1.2 实验基本要求： （1）实现最大输入两位十进制数字的四则运算（加减乘除）。 （2）能够实现多次连算（无优先级，从左到右计算结果）。 如：12+34*56-78/90+9=36 （3）最大长度以数码管最大个数为限，溢出报警。 二．实验设计方案 （1）用QuartusII的原理图输入来完成系统的顶层设计。 （2）用VHDL编写以及直接拖模块来各功能模块。 （3）通过2个脉冲分别实现个位数和十位数的输入。 （4）通过选择每次的输出数值，将输出值反馈到运算输入端 （4）通过除法运算实现十六进制到十进制的转换输出。 其具体实现流程图如下：
三系统硬件设计 FPGA： EP2C5T144C8目标板及相应外围硬件电路。（从略） 四系统软件设计 1.数据输入模块 原理：用VHDL创建模块，通过两个脉冲分别对两个数码管进行输入控制，再通过相应运算模块将两个独立数据转化成两位十进制数字。 2.运算模块 原理：用VHDL创建模块，四种运算同步运行，通过按键加、减、乘、除选择输出对应的计算结果，当按键等号来时，将所得结果反馈给运算模块输入端。具体实现代码见附录二。 3.输出模块 原理：用VHDL创建模块，通过按键等号来控制显示运算对象还是运算结果，当等号按下时，输出计算结果，否则显示当前输入的数据，并且通过除法模块将十六进制转化为十进制。当输出结果溢出是LED0亮，同时数码管显示都为零。部分实现见附录二。 五实验调试 输入数据12，再按加法键，输入第二个数字25，按等号键，数码管显示37；按灭加法、等号键，输入第二个数据2，依次按等号键，减法键，数码管显示35；同上，按灭减法键、等号键，输入第三个数据7，依次按等号键，除法键，数码管显示5；按灭除法键、等号键，输入第四个数据99，依次按等号键，乘法键，数码管显示495，按灭乘法键、等号键，当前显示为99，依次按等号键、乘法键，数码管显示49005，同上进行若干次之后，结果溢出，LED0亮，同时数码管显示都为零。当输出为负数时，LED0灯变亮，同时数码管显示都为零。六实验结论 本实验基本实现了计算器的加减乘法运算功能，但是存在一个突出的缺陷，就是当输出结果时，必须先按等号键导通数据反馈，再按运算键选择输出结果。这与实际应用的计算器存在很大的差距。但是，本设计可以通过等号键实现运算对象和运算结果之间的切换。
简易计算器 （vs2005）详细步骤 1.创建工程（单文档）。 2.资源视图——右击空白处— —添加——资源——Dialog— —新建——双击所出现的对话 框——设置类名CTestDialog ——完成 3.资源视图——menu——双击 IDR_MAINFRAME——添加菜单 项“计算器”——改变Popup 值为false——改变ID值为 IDM_COUNT——右击“计算器” ——添加事件处理器——选择view类——添加编辑 4.在view类里添加所需要的头文件：#include "TestDialog.h" 5.在需要响应的地方添加代码： // CCountView 消息处理程序 void CCountView::OnCount()//点击菜单计算器， 则调用我们所创建的对话框 { // TODO: 在此添加命令处理程序代码 CTestDialog ctd; ctd.DoModal(); } 6.调试运行——点击“计算器”： 7.叉掉 8.资源视图——Dialog——双击 IDD_DIALOG1——改变对话框的大小 ——添加3个静态框（其实只要添加一个 即可，然后按住Ctrl拖动第一个即可，相 当于复制）——分别改名为：数值1，数 值2，数值3（即改变其属性中的Caption 值）——使得3个框左对齐——用同样的方法添加几个编辑框——同样的方法添加几个算术按钮 9.对几个文本编辑框进行变量操控 右击文本框——添加变量——类别改为“value”——变量类型改为“double”——变量名分别为m_num1，m_num2，m_num3——完成 10.实现算法的功能 将加减乘除的ID值分别改为 IDC_BTN_JIA,IDC_BTN_JIAN,IDC_BTN_CHENG,IDC_BTN_CHU 加法：右击加法按钮——添加事件处理器——选择CTestDialog——添加编辑 // CTestDialog 消息处理程序