程序设计中常用的计算思维方式
算法思维
逻辑思维
第1章正确认识和处理整体与部分的关系
概述：
“整体”与“部分”是一对虽然对立、但并非僵化不变的概念。在一定条件下，“部分”可以看作“整体”，“整体”又可以看作是另一个“整体”的“部分”，两者相互依存和影响。“整体”与“部分”又可以相互转化的。“整体”的问题可以分割成“部分”来处理，“部分”的问题也可以通过“整体”来解决。
1.1 整体实现的关键是准确地应用必要条件
A、选择有助于简化问题、变难为易的必要条件
这里面就是说我们要在坚持“简化问题、变难为易”的原则下，尽力寻找“精确”的必要条件，以缩小求解范围，提高出解速度。当碰到一道难题时，总是尝试从最简单的特殊情况入手，找出有助于简化问题、变难为易的必要条件，逐渐深入，最终分析归纳出一般规律。
B、合成必要条件，从整体结构上优化
在搜索和动态规划中，必要条件有期很好的应用价值。一般地，对于深度优先搜索和广度优先搜索，如何限制搜索范围、减少搜索量最有效的手段是“剪枝”。然而由于问题的错综复杂，所以我们要找最高效的优化条件，来提高程序的效率。所以我们可以尝试从多个侧面分析寻找必要条件，把问题分解，根据各部分的本质联系，将各方面的必要条件综合起来使用。
C、必要条件与原有模型比较、更新算法
上面所说的两种优化程序的策略其实是都是在“缩小求解范围”，改进在有算法的基础上进行的，属于局部优化。然而精确选择揭示问题本质的必要条件，与原有的模型比较，
小结：必要条件是逻辑推到的理论依据，也是思考过程的一种取向。解题时，若能寻找出精确的必要条件，一方面能帮助我们揭示问题的本质，设计出正确的算法；另一种方面又能“缩小求解范围”，提高算法效率。因此，准确地应用必要条件是整体实现的关键。所以我们要在坚持“具体问题具体分析”的原则，不拘一格，灵活处理；在分析问题时，要勤于思考，善于发现。
1.2 整体思考的一个重要角度是“守恒”
A、从具体问题中抽象出守恒量
守恒量需要通过联想和化归思维将其抽象出来，从问题本身的结构中抽象出守恒量。
B、根据问题的本质构造守恒量
有时候，如果能为每一个元素标一个权值，就可以揭示问题“守恒”规律。在总价值不变的前提下，或许能将整个问题转化成一个简单的、或者是经典的问题。比如构造成Fibonacci数列等。
C、在交互式问题中构造变化中的不变量
考虑可能出现的各种情况和最优策略，找变化中的不变量，运用“守恒”法寻找解题的突破口
小结：守恒是问题分析问题的一种思维方式一种整体意识和解题方法，通过联想和化归思维将其抽象出来。
1.3 提高整体实现效率的基本途径是“充分利用有效信息”和“压缩冗余信息”
A.计算过程中充分利用有效信息：
在记忆化搜索和动态规划中充分利用信息，特别指出在动态规划中改变状态的表示含义对优化问题是个很好的策
略。还有在数值计算中充分利用信息。
B.通过“压缩法”消除冗余的图形和数据信息
在图论的问题中，通过采用“缩点法”，将具有等价意义的一类顶点压缩成一个顶点，来简化问题；还有就是压缩冗余信息。
1.4 改善整体性能状态的基础是处理好细节问题
细节是算法整体的关键部分，对整体起到“牵一发而动全身”的作用，是算法整体性能状态的基础。在程序设计中，细节的处理十分重要，应该对其取“举轻若重”的态度。许多事例证明：有时细节决定成败。
按照对算法的影响的性质和程度，可把细节分为如下几种情况：
1、影响正确性的细节问题。在解题过程中虽然已经找到解决方法，却不能通过全部测试数据，往往就是这类
的细节处理不当所致。
2、严重影响时间复杂度的细节。这类细节相当隐蔽，往往不为人所注意。但是这种细节影响时间复杂度的阶，处理得好与不好往往会使程序的时间效率有质的区别。
3、轻微影响复杂度的细节。这类细节问题对时间复杂度没有根本性影响，仅仅对时间复杂度的系数有影响。
1.4.1 必须解决导致错误结果的细节问题
虽然已经找到正确的解法，但在程序实现的过程中，由于疏于细节而导致“功亏一篑”的事比比皆是，这种细节问题对整体的危害性最大。
1、常见的错误类型
类型1：语法错误
类型2：书写错误
类型3：输入输出格式的错误
类型4：数据范围的错误
类型5：变量未初始化的错误
类型6：中间运算越界
类型7：局部变量与全局变量同名造成概念混乱
类型8：if – Then – Else 语句混乱。
类型 9: 实数比较出错。在比较两个实数是否相等时，如果直接用等号，往往会造成错误。这是浮点去得存在精度误差所造成的。
解决办法是使用两数差的绝对值与一个相对极小量进行比较，例如，如果abs(a-b)<1e-8，则可认为 a == b。
2、在程序运行的过程中跟踪错误
动态查错是指通过跟踪程序的执行过程，核对输出结果来发现错误。动态查错的技巧可分两大部分：测试用例的设计和测试的方法。
1.4.2 争取降低得法时间复杂度的阶
提高程序的时间效率的最明显的标志，是降低算法时间复杂度的阶数，而时间复杂度的阶数，并不是非得更新算法不可。有时，只要在程序的某些细节上做一些调整和修改，同样可以得到“牵一发而动全身”的效果。
1.4.3 注意降低算法时间复杂度的系数
这类细节对算法的整体影响虽然不算太大，但往往在关键的时候，时间复杂度系数的大小对算法的效率也有比较明显的影响。因此，应该尽可能地优化细节处理，精益求精，使算法的时间复杂度的系数降低到一个比较理想的程度。
第2章构造性思维
“构造法”解题，就是构造数学模型或方法解决问题，解题的思维方式就是所谓构造性思维。
“构造法”解题的思路或步骤：
1、审题：了解题目的来龙去脉，弄清哪些量是已知的（输入），需要求什么（输出），数据规模如何，等等。这是解
决问题的前提。
2、建模：建立一个能够简洁地表达出原型本质的模型。
3、分析和解决模型：分析模型的正确性。如果模型正确，则设计算法解决模型，解决模型的过程是否顺利，取决于
所建模型的正确性和可解性如何。如果模型错误或不可解，则重新审题。
4、编程实现。
2.1 模型的基本概念
当面对一个新问题时，通常的想法是通过分析，不断的转化和转换，得到本质相同的熟悉的、或抽象的、简单的一个问题，这就是化归思想。把初始的问题或对象称为原型，把化归后的相对定型的模拟化或理想化的对象称为模型。2.1.1 模型的一般特点与功能
与实际问题相比，模型有以下几个性质和特点：
1、等价性：模型和原型必须是本质相同的。
2、抽象性：模型是实际问题的一种抽象，它去除了实际问题中与问题的求解无关的部分，简明地体现了问题的本质。
3、高效性：模型中各个量之间的关系更为清晰，容易从中找到规律，从而提高求解的效率。由于这一点是由模型的
抽象性决定的，因此模型的抽象化程度对模型效率的高低有重要的影响。
4、可推广性：模型可以推广到具有相同性质的一类问题中。换句话说，解决了一个模型就解决了一类实际问题。
一般的，模型具有三大功能：
1、解释功能：用模型说明事物发生的原因。
2、判断功能：用模型判断认识的可靠性。
3、预见功能：利用模型的知识、规律和未来的发展，为人们的行为提供指导或参考。
2.1.2 模型的一般分类
在ACM/ICPC竞赛中，常用的模型有图论模型、数学模型和规划（整数规划和动态规划）模型。
1、图论模型
通过图论化，本来复杂、凌乱的数据关系可变得简洁、明了，问题求解的思路因此而变得相对清晰。在许多情况下，可直接套用经典算法。
通常，数据之间的离散关系错综复杂可以考虑图论模型化。
建立图论模型必须注意：模型和原型的本质越接近越好。
2、组合数学模型
各种各样的计数问题都可考虑建立组合数学模型，最常用的组合数学模型是递归关系。虽然不探讨问题的数学规律而直接利用递归的回溯法计数，从理论上讲是可行的，但先求解组合数学的递归模型再计数可大大降低时间复杂度。3、规划模型
规划模型是数学模型的一类，因其常见，故单独列出。它主要包括整数规划及动态规划模型。整数规划是所有变量均取整数的规划问题，这类问题的算法是阶乘级的。动态规划的决策、状态变量也是取整数的，但它的算法复杂度却是多项工级的。
带约束的多变量的求解问题，特别是约束条件中有满足某个函数的最大（小）值，可考虑建立规划模型。建立规划模型时，动态规划是首先，如果选择整数规划，则要注意算法的优化。
2.1.3 模型与信息原型间的关系
模型与信息原型间存在“多对一”或“一对多”的关系。
2.2 建模的一般方法
建立数学模型没有固定的套路可言，方法比较多样化。建模方法可分为机理分析法和统计分析法两大类；从思维方式的角度，建模方法又可分为直接构造法、分类构造法和归纳构造法三种形式。
建模的本质是挖掘数据间的关系和数据的变化规律，而“序”是隐藏在数据之间的一种常见的、却难以发现的关系。在建模时，如果能够在繁杂的数据中找到有价值的序，并加以合理应用，往往可使问题获得简化，便于问题的解决。（1）建模的机理分析方法：直接建模、套用常用模型方法、有针对性的修改常用模型、综合创造。
（2）建模的统计分析方法：通过某种方法测试得到问题的部分解。再利用数理统计知识分析和处理数据，从而得到数学模型。统计分析法是采用逆向思维方式建模的。
2.3 建模的一般思维方式
构造数学模型，设计求解模型的一般方法，统称构造法．从思维方式的角度讲，常用构造法：直接构造法，分类构造法和归纳构造法．
2.3.1 直接构造法
直接对目标对象进行考察的构造方法称之为直接构造法．
过程：①观察目标对象；
②发现一般规律；
③加以概括总结，并运用至构造中．（探索是直接构造的灵魂）
直接构造法需要解题者大胆猜想解题方法，并结合目标反复尝试，调整方案和数学推理证明．在构造多个方案的过程中，要注意从成立的方案中总结出结论，从不成立的方案中反思出正确的构造方法．
对于某些题目，很难直接给出一种＂必行＂的构造方法，这时就需要为它＂量身定做＂多个构造方法，这些构造相辅相成：某种构造成立可以导出结论的成立；不成立的构造方法也可以为其他的构造方法创造条件，如图所示：
构造A不成立
构造B不成立构造D成立
构造C不成立
例如：区间染色问题P103
2.3.2 分类构造法
分类构造是分类的思想与构造法相结合的产物，简单说，就是在分类的基础上进行构造．
分类的思想：按照剩余系分类（奇偶分类），按照数据大小分类，按照题目中涉及的定义概念分类，按照参数的变化分类等等．
题例：棋盘遍历问题P105
构造的分类标准与问题不同侧面的性质和选择的构造方法息息相关．
2.3.3 归纳构造法
这里主要指数学归纳法，归纳构造利用了归纳的思想，是构造法的一个经典的实现形式，在竞赛中，采用得比较普遍的仍然是一般归纳法＋构造法的形式．如图所示：
构造i=1 的情况
利用归纳法，推广到
假设i=1 已经构造i=n 的情况
出来，构造i=j+1
题例：赛程安排问题（1）P107 赛程安排问题（2）P108
2.4在建模过程中注意应用序关系
建模的本质是挖掘数据间的关系和数据的变化规律，而数据之间的＂序＂正是数据间关系和数据变化规律的一种表现形式，具有普遍性和隐蔽性的特征．在建模时，如果能够在繁杂的数据中找到有价值的序，并加以合理的应用，往往可使问题获得简化，便于问题的解决，本节结合实例，从以下三个方面讨论了序的作用：
①在交互式的试题中寻找合适的序，根据序的特性来进行交互．
②利用典型的序关系（例如树和图的遍历）简化问题．
③通过蕴涵在题意中的序关系来建立简洁，高效的解题模型．
不同的题目隐藏着不同的、可供挖掘的序。序的应用远远不止本节所述的这么简单。有些序不是什么典型的序关系，而是隐藏得很深。挖掘和构造序关系，需要有厚实的知识积累以及对数据间微妙关系的敏感。如果能够好好地利用序，那么序就像一双慧眼，使我们在眼花缭乱的数据关系中看清问题的实质，真正建立简洁，高效的解题模型。2.5模型选择
由于探索信息原型的角度多种多样，因此可能产生多个数学模型。当一个信息原型对应多个正确的数学模型时，
需要我们做抉择，并反复不断地将整个模型加以完善。一般遵循的原则是“边分析，边选择，兼顾四个标准（时间复杂度、空间复杂度、编程复杂度和思维复杂度）”。四个标准中应以时间复杂度为首要，因为竞赛对算法的运行时间有明确限制。
题例：最佳旅行路线问题P124
第3章目标转化的思想
目标转化的形式有两种：
1.“降维”——缩小目标。
2.“升维”——放大目标。其中维是指一个问题中元素的自由度，即该元素的坐标数，如数轴上的点的维数是1。
缩小目标的降维思想：
1.高维降为低维。
2.一般降为特殊。从极端情况入手。精简法。
3.抽象降为具体。
4.整体降为局部。（如排列组合问题时，先从特殊元素，特殊位置这一局部出发）。也叫着分解法。
5.简化数据关系（如二分图--->有向图、图--->树、树--->序列、二分图最佳匹配--->二分图的最大匹配）。
6.在原数据结构的基础上简化数据关系。
放大目标的升维思想：
1.让步假设。：先通过条件放松、给以适当假设（猜想）等途径将问题求解的范围扩大，然后对简化了的新问题求解，最后，“剪掉”扩大部分，还原问题的解。
2.倍增思想。用途（1，在变化规则相同的情况下加速状态转移。2，加速区间操作）。：根据已经得到的信息，将考虑的范围扩大一倍，从面加速操作，即在变化规则相同的情况下加速状态转移，或者加速区间的操作。
3.割补法。
4.补集转化。
最后有几点很重要：敢于猜想，善于类比，寻找相似点和突破口；勇于拓展，在已解决的旧问题上发现新问题。
第4章分类处分治思想
分类是提示概念外延（概念所反映事物的范围）的逻辑方法，也是求解问题的一种基本思想方法。
分治是特殊的分类，通常与递归联系在一起。它的特点是划分后的子问题又是规模更小的原问题。
分类和分治的解题步骤一般为：
1.确定对象。
2.合理分类。
3.逐类讨论。
4.归纳结论。
常用的分类或分治法有：二分法、三分法、有限多分法。二分是最常用的分类或分治方法。它的要点如下：
1.选取一个标准，按照是否符合这个标准将所需讨论的问题分成两类。
2.在前次分类的基础上，选取另一标准将已分出的类再分成两类。
3.不断重复前一个过程，直至涌够再分为止。
二分思想居四种情况下应用形式：
1.应用于一般有序序列的二分法。
如：在给定的序列中“二分查找”，在交互式问题中应用“二分插入”。
2.应用于退化了的有序序列的“二分枚举”。
如：用二分枚举求可行方案，用二分枚举求最优性问题。
3.应用研究于无序序列的“二分搜索”。
如：在“二分搜索”的基础上构造可行解，在“二分搜索”的基础上构造最优解。
4.应用研究于多维情况的“多重二分”。
第5章逆向思维
逆向思维的两种形式：
a：执果索因型逆向思维 b：由反及正型逆向思维
一：执果索因型逆向思维
如果满足条件A可得到结论B，那么由A推出B叫执因索果，反过来，由B推A的过程叫执果索因逆向思维。方法执果索因型有两种实施方案：
a：设置结果参数，逆向搜索（搜索分顺序搜索和二分搜索），这种方法通常用于这些问题：求最大最小问题（此类问题具有单调性），使用参数搜索排除无效条件，将问题的不确定条件变为确定条件。
b：从目标状态出发逆向规划(顺序规划一般采用自底向上的多重循环方式，逆向规划采用自顶向下记忆化递归方式）
这两种方案中，参数搜索是解决最优性问题的一种常见方法，其本质就是对问题加入结果参数，
先通过贪心、动态规划或图论的一些方法判别这个参数代表的结果是否可行；反向规划在动态规划中，
从目标状态向初始化状态倒推。采用此两种方法时要注意时间复杂度。
二：由反及正逆向思维
实现逆向思维常有两种方法：
a：割补法（先补后割中的“补”是设计一个包含解的正反面的“整体”，“割”是在整体中淘汰解的反面，从而抵达解的正面），分为以下几种割补法：
1：计算几何中的割补法（直接割补和利用叉积割补）计算任意多边形面积，计算任意多边形的重心，判断点与多边形的位置关系。
2：计数问题中的割补法（欲求解一定范围内满足条件的元素个数，不妨扩大求解范围，使用加法原理和乘法原理，抑或在统计中分别求解，再将多余部分删去，例如，使用容斥原理）
（1）.加法原理和乘法原理（可先使用乘法原理分别求出可能解的全集和不符合约束条件的解元素，然后将不符合约束条件的解元素从可能解的全集中减去，剩余的解既是真正解）
（2）.容斥原理：在统计问题中应用补集转化（解决统计问题有一些常用解法，如离散化、极大化、二分、事件表...但是解决具有特殊性的统计问题应采用补集转化）
以上两种思想作为一种非常规的解题方法，它们和一些常规的解题方法之间的关系是辩证的，大多数
问题还是适宜用常规方法的，所以灵活掌握常规方法和非常规方法，并结合具体问题选择合适的方法，
才能正确的解决统计问题。
第6章猜想与实验
6.1相似联想
相似联想也称为类比联想，指由某一问题的条件和线索，就其形态和性质引起与其相似的已有知识和解题经验的联想，是借助于对某一事物的认识，通过比较它与另一事物的相似特征达到对后者的推测理解，因此它是一类对象的认识过渡到另一类对象的认识的思维方法。
相似联想的本质是类比，类比是得到猜想的重要方法。类比的基本方式有两种： 1与熟悉的问题类比，2与特殊的问题类比。与熟悉的问题进行类比的基本步骤是：1分析：分析问题的特征，抽象出出模型。
2联想：与熟悉的，拥有类似特征和模型的问题类比。
3比较：确定类比对象后将两者比较，分析异同。
4猜想：根据已知问题猜想新问题的解决方法。
与特殊问题的类比的一般步骤：
1观察：观察题目条件的特征。
2特殊化：将一些条件的位置，数量，状态等特殊化。
3分析特殊问题。
4类比。将特殊问题与原问题比较。
猜想：根据特殊化问题与原问题的联系和不同，以特殊问题的解决方案为蓝本，猜想原问题的解法。
6.2 归纳联想
6.2.1 指通过对特例的分析来引出普通结论的一种推理形式
一般步骤
1 列举将一些特殊的简单的小规模的数据列举出来（可以手推或编写一些小的程序）
2 观察观察数据的规律
3 猜想根据部分数据猜想一般结论
4 证明通常用推理方法或数学归纳法证明猜想的正确性
6.2.2 归纳联想的实际应用——注意观察大胆的猜想
小结：体现从特殊到一般从简单到复杂从小规模到大规模的化归思想要注意发散思维充分想象往任何可能的地方去想去靠
6.3从数与形的结合上联想：
联想的一般形式：a、“以形助数”；b、“以数助形”；
6.3.1 在数值计算中联想“以形助数”“以形助数”联想的一般步骤：
a、观察；观察题目条件的特征。
b、图形化;；联想问题的几何背景，将一些条件的位置、数量、状态等图示化。
c、类比；将图形化的问题与原问题作比较，用几何图形辅助思考。
d、迁移；根据图形化的问题与原问题的联系和不同，直接得出结论或转化问题。
e、猜想与实验；猜想转化为问题的解法，并验证其正确性。
6.3.2 在几何计算中联想“以数助形”“以数助形” 联想的一般步骤：
a、观察；观察图形的本质特征。
b、展开；“以数助形”的联想，即通过联想将图形转化成数字矩阵或抽象为数方程。
c、类比；将几何图形与数字矩阵或函数方程做比较，用数值的规律辅助是靠。
d、迁移；根据转化后的数值问题与几何图形的联系和不同，直接得出结论。
e、猜想与实验；猜想数值问题的解法，并验证其正确性。
6.4“回到起点”重新联想
“回到起点”重新联想的一半步骤：
a、明确“退”的方向；即确定当前算法是错误的或是非最有的，而最初的算法又不失其重要性。
b、“回到起点”；即回到初步分析处，展开丰富联想和严谨的理性思考，重新定义问题。寻找突破口。
c、猜想与实验；即在分析新旧问题异同点的基础上猜想改进方法，并验证新解法的正确性。
课程设计说明书 题目计算器程序设计 起讫日期2006 年7月3日至2006 年8月6日 所在院系软件学院 专业机械+软件班级04-2 学生姓名偶偶哦学号 指导教师 2006年8 月日
摘要 当今社会是信息社会，科技经济高速发展的社会！为了更方便人们的工作生活和加速人们处理信息的速度，计算器应运而生。由于它体积小巧，携带方便，价格便宜，构造简单等诸多的优点成为人们生活中的必备品！ 随着科技的发展计算器的种类变得更多，功能变得更强大，体积变得更小！电脑的出现改变人们的生活习惯，很多事情都可以电脑来完成！电脑的更大一个优点就是可以通过软件的应用无限的延伸电脑功能的外延！下面我们将用我们学习的c语言编写一个简易的计算器程序！实现简单的初步的计算功能！ 本程序的编写基础是Tubro C2.0汉化版,它在tubro c的原有基础上实现了多汉字的支持方便了我们的使用。生成的程序可移植性强兼容性好稳定！现在只实现了加、减、乘、除、求幂、求模，求平方根，求Sin，求Cos，求Log10，以及一个时钟原代码。这个系统是基于软件发展的生命周期来研制的，它可以直接输入数学表达式，不需要任何转换，就可以直接输出数学四则运算的结果。但是，每次只能运算一个表达式。不能运算多个表达式。在程序里面在添加一组选择函数即可。本论文主要介绍了本课题的开发背景，开发的过程和所要完成的功能。重点的说明了系统设计思想，设计的步骤、难点技术和解决方案。 关键词：C语言T ubro c 2.0汉化版计算器时钟
目录 第一章综述 (1) 1．1 课题的现实意义 (1) 1．2 软件环境 (1) 1．3 硬件环境 (1) 第二章系统设计流程图 (2) 2．1 系统流程图 (2) 2．2 主要功能表 (2) 第三章系统分析和设计 (3) 3．1 图形的绘制和输出 (3) 3．2 文本的输出显示 (3) 3．3 计算函数的调用 (4) 3．4 程序的运行和退出 (5) 第四章系统测试 (6) 4．1 系统测试 (6) 4．2 调试 (6) 4．3 错误原因分析一 (6) 4．4 错误原因分析二 (6) 第五章用户使用说明书 (8) 5．1 运行Turbo C程序进入计算器界面 (8) 5．2 计算器的使用 (9) 5．3 退出程序 (9) 第六章工作总结 (10) 参考文献 (11) 附录: 源代码
攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目：简易计算器 学生姓名：葛肪瑜学号：201010801018 所在院(系)：计算机学院 专业：计算机科学与技术 班级：10计本（1）班 指导教师：陈三清职称：讲师 2011年6月25日 攀枝花学院教务处制
攀枝花学院本科学生课程设计任务书 题目计算器的设计 1、课程设计的目的 本课程设计的目的和任务：（1）巩固和加深学生对C语言课程的基本知识的理解和掌握；（2）掌握C语言编程和程序调试的基本技能；（3）利用C语言进行简单软件设计的基本思路和方法；（4）提高运用C语言解决实际问题的能力。 2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） 一、用C实现如下功能： 使用C语言编写一个类似于Windows附件提供的计算器软件，实现计算器的基本功能，能进行浮点数的加、减、乘、除、乘方和求模运算。 二、撰写课程设计报告或课程设计总结课程设计报告要求：总结报告包括需求分析、总体设计、详细设计、编码(详细写出编程步骤)、测试的步骤和内容、课程设计总结、参考资料等，不符合以上要求者，则本次设计以不及格记。 3、主要参考文献 [1] 潭浩强，《C程序设计》，清华大学出版社 [2] 王声决，《C语言程序设计》，中国铁道出版社 [3] 潭浩强，《C程序设计题解与上机指导》，清华大学出版社 [4] 刘玲等，《C语言程序设计应用教程》，西南师范大学出版社 4、课程设计工作进度计划 第1天完成方案设计与程序框图 第2、3天编写程序代码 第4天程序调试分析和结果 第5天课程设计报告和总结 指导教师（签字）日期年月日 教研室意见： 年月日 学生（签字）： 接受任务时间：年月日注：任务书由指导教师填写。
沈阳航空航天大学 课程设计报告 课程设计名称：单片机系统综合课程设计课程设计题目：简易计算器的设计与实现 院（系）： 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 完成日期：
沈阳航空航天大学课程设计报告 目录 第1章总体设计方案 (1) 1.1设计内容 (1) 1.2设计原理 (1) 1.3设计思路 (2) 1.4实验环境 (2) 第2章详细设计方案 (3) 2.1硬件电路设计 (3) 2.2主程序设计 (7) 2.2功能模块的设计与实现 (8) 第3章结果测试及分析 (11) 3.1结果测试 (11) 3.2结果分析 (11) 参考文献 (12) 附录1 元件清单 (13) 附录2 总电路图 (14) 附录3 程序代码 (15)
第1章总体设计方案 1.1 设计内容 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1位无符号数字的简单四则运算，并在6位8段数码管上显示相应的结果。 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8751单片机，输入采用4×4矩阵键盘。显示采用6位8段共阳极数码管动态显示。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，最终选用汇编语言进行编程，并用protel99se涉及硬件电路。 1.2 设计原理 在该课程设计中，主要用到一个8751芯片和串接的共阳数码管,和一组阵列式键盘。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。 1)提出方案 以8751为核心，和数码管以及键盘用实验箱上已有的器件实现计算器的功能。 2) 总体方案实现 (1)要解决键值得读入。先向键盘的全部列线送低电平，在检测键盘的行线，如果有一行为低电平，说明可能有按键按下，则程序转入抖动检测---就是延时10ms再读键盘的行线，如读得的数据与第一次的相同，说明真的有按键按下，程序转入确认哪一键按下的程序，该程序是依次向键盘的列线送低电平，然后读键盘的行线，如果读的值与第一次相同就停止读，此时就会的到键盘的行码与列码
题目一计算器 1.1 题目简介 用Java语言、MyEclipse工具、设计一个GUI简易计算器，编写计算器的基本运算的程序，用户可以通过鼠标一次输入参加计算的数值，进行加减乘除等混合运算，基本实现计算器的四则运算和三角函数运算功能以及开方和求对数的基本运算。本计算器只适用十进制的运算，不限制十进制的大小。编写本计算器运用java的类得调用和直接在程序中定义类，实现计算器的基本功能，在这个计算器中对于执行的操作可以进行复制和保存以便以后能直接查看运行结果本计算器保存没不得运行结果，只有点清除键是才可以清除每步的结果。 1.2 设计的内容、要求和目标 设计内容：设计一个GUI简易计算器，用户可以通过鼠标一次输入参加计算的数值，进行加减乘除等混合运算。 设计要求：由于现代用户更倾向于由鼠标方便操作的图形用户界面，所以我们采用GUI来实现计算器，并采用Swing组件，AWT事件来处理等实现具体功能。 （1）、应具有相应的界面，可参考下图进行设计：
（2）、操作符号定为：“+”“-”,“*”,“/”等。 （3）、用户通过点击面板中的各种组件输入的表达式，应在上方文本框。 （4）、党用户点击“=”时，文本框中之前的内容应清空，直接显示表达式运算结果。例如：输入表达式“7*8”之后按“=”，显示结果“56”。 （5）、具有菜单栏，内有相应的编辑“复制”、“粘贴”等菜单，提供相应的功能。 设计目标：利用Java语言设计一个简单的计算器，以实现基本的加减乘除功能，还有sin、|cos、tan、log等算术运算；同时实现退格、清零等运算。 1.3总体设计 1）、对计算器面板的整体布局 首先是对计算器的整体面板进行一个简单的设计，整体布局是采用layout （边框布局）布局，对计算器中的一些数字按钮和运算符按钮采用gridlayout 布局（网格布局）。 2）、创建实现程序所需的类 整理思路，确定一个主类CalculatorWindow，然后对Dialog、HandleBack、HandleClear、HandleCos、HandleCot、HandleSin、HandleTan、HandleDigit、HandleDot、HandleDownNumber、HandleEquality、HandleLog、HandleOperation、HandlePOrN、HandlePositiveOrNegative、NumberButton、OperationButton、SelectJTree等类的创建。 3)、对所创建类算法的分析和实现 确定了主类CalculatorWindow，其他类为其所调用。编写各类的实现算法，增加面板所需的按钮，并对程序进行调试运行及分析。
计算机与信息工程学院 《程序设计基础》课程设计报告 题目名称：60.编写一个能实现简单功能的计算器学生姓名：刘沛东 学生学号：2011508154 专业班级：电子信息工程（1）班 指导教师：高攀
1 课程设计的题目 编写一个能实现简单功能的计算器 2 题目要求 1. 有一个计算器图形。 2. 能实现加、减、乘、除及乘方的运算。 3. 当输入题目时，屏幕上要在指定位置上显示出相应的题目内容，且相应的数字键要改变颜色 例如：输入数字1 时，在计算器图形上的1键变为红色。 4. 屏幕、图形颜色、形状自定 3 总体设计 3.1 总体框架 图1 系统框架
3.2 系统功能说明 在VC++6.0中绘制计算器界面，各控件的设置 对0~9控件设定相应的ID和其他属性： 图2 “1”控件设置 对“+、-、*、\”控件设定相应的ID和其他属性： 图2 “+”控件设置 对其它控件设定相应的ID和其他属性： 图3 其它控件设置
主要使用到Layout菜单中的Align功能对各个按钮进行对其，使界面更加整洁。拖出的控件有上面的一个Edit控件用于显示数字，Button控件用于处理鼠标的消息。 4 程序详细设计 4.1系统主调模块 图5 程序流程图
4.2各模块详细设计 4.2.1 建立的变量，控件的命名，对应的消息处理函数对应表 double poz; //保存小数点的位置，初始化为1，表示poz-1个小数点。 double m_Dis; //Edit控件上需要显示的数字 BOOL point_flag; //小数点表示位，判定是否是小数，是小数为1，不是小数为0。 double numfirst; //保存计算过程中的前一个数字， double numsecond;//保存计算过程中的第二个数字 char op;//记录当前的计算符号，可以为’+’,’-’,’*’,’/’,’=’,’c’,’n’ 变量初始化： poz=1; m_Dis = 0.0; numfirst=0; numsecond=0; op=0;
课设报告 福建工程学院软件学院 题目：汇编计算器 班级： 1301 姓名 学号： 指导老师： 日期：
目录 1、设计目的 (3) 2、概要设计 (3) 2.1 系统总体分析 (3) 2.2 主模块框图及说明 (3) 3、详细设计 (4) 3.1 主模块及子模块概述 (4) 3.2各模块详运算 (4) 4、程序调试 (7) 4.1 运行界面分析 (7) 算法分析 (7) 4.2 调试过程与分析 (9) 5、心得体会 (11) 5.1 设计体会 (11) 5.2 系统改进 (11) 附录： (11)
1、设计目的 本课程设计是一次程序设计方法及技能的基本训练，通过实际程序的开发及调试，巩固课堂上学到的关于程序设计的基本知识和基本方法，进一步熟悉汇编语言的结构特点和使用，达到能独立阅读、设计编写和调试具有一定规模的汇编程序的水平。 2、概要设计 用8086汇编语言编写一个能实现四则混合运算、带括号功能的整数计算器程序。程序能实现键盘十进制运算表达式的输入和显示（例如输入：“1+2*(3-4)”），按“=”后输出十进制表示的运算结果。 2.1 系统总体分析 在8086的操作环境下，该计算器分成输入，数据存储，运算功能，输出几个大模块，实现了使用者使用该计算器时输入一个算式，能让系统进行计算。此计算器的实现功能是基本的数学的四则运算，结果范围在0~65535。 2.2 主模块框图及说明 此流程图简要的表现出了所要实现的功能以及一些功能的大概算法，同时也是我编写的一个总体的框架。 程序流程图说明：通过流程图，可以看出程序运行时，首先输出提示语气，当用户输入后，程序根据所输入内容进行判断，通过判断的结果来决定调用哪个功能模块，首要先要要判断的是否为0-9，“+”“-”“*”“/”这些字符，若不是就会报错，实则根据运算符号调用其功能模块完成运算。最后将运算的结果显示在主频幕上，返回主程序，使用户可以重新输入。
成都理工大学 C#计算器 课程设计报告（计算机科学与技术学院） 题目：计算器 班级：XX 姓名：XXX 指导教师：XXX 2013-2014学年度第二学期
目录 1.需求分析 (1) 1.1计算器应用软件的功能分析（二级标题，四号黑体） (1) 1.2计算器软件的功能图 (1) 2.界面设计 (1) 3.功能实现 (2) 3.1计算数字现实的功能代码 (2) 3.2小数点设置的功能代码 (3) 3.3连续运算的功能代码 (3) 3.4实现键盘控制的功能代码 (4) 3.5删除的功能代码 (5) 4.设计总结 (5) 参考文献 (6)
计算器的开发与应用 摘要：计算器的产生和发展是建立在电子计算机基础之上的，现代社会很需要一个健全、高效率的计算器。为了提高自己的实践能力和将来开发一个更实用更全能更智能的计算器，以设计与实现计算器为课题。此次设计的计算器应用软件从visual studio 2012编程环境中开发，是一个简单的窗体应用程序，实现简单的计算器功能。以微软自带的计算器为模板，设计了简单易懂的计算器。这款计算器不仅实现了简单的四则运算的功能，还能连续运算，实现小键盘的操作，光标的转移。虽然这个简单的计算器只能实现这些功能，但是具有简洁的图文外观，即时准确的获得所需要要计算的结果，充分降低了数字计算器的难度和所需要的时间，对人们生活和学习具有有很大的帮助。 关键词：计算器；功能；界面；窗口；事件。 1.需求分析 通过对微软附件计算器软件进行调研、分析，研究，使用。我们了解到了作为一个计算器所应该有的一些简单功能和界面的排版，我们知道了怎样使编写的计算器程序向微软附件计算器靠拢。 1.1计算器应用软件的功能分析 计算器软件的主要功能是： 1）可以显示计算数字 2）可以进行加减乘除四则运算 3）可以实现键盘操控的功能 4）可以进行清零运算 5）可以进行退格键运算 6）可以进行连续计算 1.2计算器软件的功能图 根据以上需求分析，计算器软件功能如图1-1所示。 2.界面设计计算器主界面 显示 计算 数字 连 续 计 算 功 能图1-1计算器功能图 进 行 四 则 运 算 键 盘 操 控 清 零 运 算 退 格 键 功 能
简单计算器 1 基本功能描述 简单计算器包括双目运算符和单目运算符。双目运算符包含基本的四则运算及乘幂功能，单目运算符包含正余弦、阶乘、对数、开方、倒数等运算。可对输入任意操作数包含小数和整数及正数和负数进行以上的所有运算并能连续运算。出现错误会给出提示，同时包含清除、退格、退出功能以及有与所有按钮相对应的菜单项。 2 设计思路 如图1，是输入数据子函数的流程图。打开计算器程序，输入数据，判断此次输入之前是否有数字输入，如果有，则在之前输入的数字字符后加上现有的数字字符；如果没有，则直接使编辑框显示所输入的数字字符。判断是否继续键入数字，如果是，则继续进行前面的判断，如果否，则用UpdateData(FALSE)刷新显示。 如图2，是整个计算器的流程图。对于输入的算式，判断运算符是双目运算符还是单目运算符。如果是双目运算符，则把操作数存入数组a[z+2]中，把运算符存入b[z+1]中；如果是单目运算符，则把字符串转化为可计算的数字，再进行计算。下面判断运算符是否合法，如果合法，则将结果存入a[0],不合法，则弹出对话框，提示错误。结束程序。
输入一个数字 在之前输入的数字字符后面加上现在的数字字符。 Eg ：m_str+=”9”。 直接使编辑框显示所输入的数字字符。 Eg ：m_str=”9”。 pass3=1表示已有数字输入 开始 之前是否有数字输入？ pass3==1? 继续键入数字？ 用UpdateData(FALSE)刷新显示 图1 输入数据子函数流程图 Y N Y N
输入开始 双目运算符 是否每一个操作数都存入a[]数组？ 把操作数存入a[z+2],把运算符存入b[z+1]。 单目运算符 将字符串转换 为可计算的数进行运算 运算是否合法？ 将结果存入a[0] 弹出对话框提示错误 结束Y Y N N 图2 简单计算器总流程图
目录 一.设计题目。 (1) 二.设计目的和内容。 (1) 三.基本功能描述。 (2) 四.设计思路。 (2) 五.软件设计：设计步骤、界面设计、关键功能的实现。 (3) a)设计步骤。 (3) b)界面设计。 (4) c)关键功能的实现。 (5) 六.附录。 (8) 一.设计题目。 小型计算器程序的编写. 二.设计目的和内容。 【设计目的】 1学习Visual C++的MFC开发程序的步骤。 2综合运用所学的类、继承和多态的知识。 3进一步掌握程序的调试方法。 【设计内容】 1利用MFC的向导，创建基于对话框的应用程序，添加按钮、编辑框等控件； 第1页
2实现算术加、减、乘、除等运算； 3选做：三角函数的运算、对数运算、指数运算、进制转换等。 三.基本功能描述。 具备整型数据、浮点型数据的算术（加、减、乘、除）运算功能。依次输入第一个运算数、运算符（+，-，*，/）、第二个运算数，然后输出结果，按‘C E’键清屏。 四.设计思路。 a)首先考虑对所有按键分为两类，数字类和符号类。0,1,2,3,4,5,6,7,8,9为 数字类，+，-，*，/为符号类。数字在计算过程中最多需要保存两个，所以定义了两个double型变量num1和num2来进行存储，符号需要一个char型变量cal来存储。 b)为显示数字的编辑框设立一个double型的关联变量m_Num，为显示符号的编 辑框设立一个CString型的关联变量m_result，设立一个int型的小数点标志dotflag，设立一个int型的键入数字标志numflag，设立一个long型的小数部分权值quan,最后为了防止用户输入错误，设立一个判断输入是否为数字的int型标志mark。 c)然后考虑到在计算过程中num1和num2的储存状态有三种，num1==0和 num2==0，也就是程序开始运行还没有开始录入数字的状态；num1!=0和num2==0，也就是第一个数字已经录入，第二个数字还没有录入的状态这时候把m_Num的值赋给num1，m_Num归零；num1!=0和num2!=0,把m_Num的值赋给num2,m_Num归零，令m_Num等于num1和num2合并后的值。
计算器程序设计报告 计算器是一种在日常生活中很常用的计算工具，它在计算方面给了我们提供很大的方便。本程序的功能包括：（1）加,减,乘,除运算，正弦，余弦，正切，余切，反正切，反余切，反正弦，反余弦，自然对数，以10为底的对数还有阶乘等函数功能。（2）还包括存储清，存储显示，存储相加。 “计算器”是一个关于多种控件，以及控件数组应用的程序，它包含许对字符串的处理，多模块程序设计，数学函数的使用。它所需知识点较多,必须对各个方面都有所了解. 数学模型：主界面 界面：进制转化界面 数学函数代码 代码：存储清代码 进制转化代码 第一步,要编辑计算器界面,如右图， 对于界面上的按钮较多,我们可以分成四组,这就是控件数组的使用,而且每个按钮的属性都一一设置，而且要调入图片.第二个界面如右图 比较简单,只是一些普通的控件. 计算器是一个输入原始数据，运算中间数据和结果数据都显示在窗口顶部的同一个文本框的工具，这就要求我们可以把文本框的内容付给两个不同的变量,对于这一点我们就可以用一个逻辑变量来实现.比如, If not boolean str1=str Else str2=str 计算器的主要功能就是运算,但是任何一个数值的输入都是以字符串的形式进行的,而字符串是无法参与运算的，所以必须用CInt()转换成整形变量，而输出时必须用CStr（）转化成字符串的形式输出，更为麻烦的是，在进行进制转换时，两种变量之间的转换更为频繁。在编程过程中要时刻注意！就拿一个简单的程序中的一部分来说吧：
If not boolean then str=str1 Else str=str2 Str=text1.text n=CInt(str) ‘“将其转换成整形变量" ……. t4 =str( ) ‘“ 将返回值转换成字符串" 计算器的功能程序简单易懂,但编制过程极为烦琐,我在编程的过程中,体会最深的就是其过程有重复,但又不得再编,在这里尤其要注意,有些过程虽然相似,但它们却存在着质的区别,就拿删除按扭来说吧, "C","0->M","CE","->"按扭都有删除的功能,在这里我就它们的区别作一下详细介绍: 将"C","CE","->"作为一个控件数组,其程序如下: If not boolean str1=str else str2=str Select Case Index Case 0 str1=" ",str2=" ", Text1.text=" " "C"键 Case1 str=" " "CE"键 Case2 str=Left(str,len(str)-1) "->"键 而"0->M"在另一个数组控件中,其程序的一部分如下: Case0 n4=0: Text1.text="0" 可见它们的代码是存在区别的,这就要求在编程时弄清楚它们的区别,不可想当然把同一种代码复制过来. 这里我再介绍一下小数点的使用 Private Sub Command2_Click(Index As Integer) If Index<10 Then str=str+CStr(Index) "输入数字" Else If InStr(str,".")=0 Then str=str+"." "输入小数点" End If If Len(str)>1 And Left(str,1)="0" And Mid(str,2,1)<>"."Then str=Right(str,Len(str)-1) "删除前面多余的0" End If Text1.text=str "显示输入的数据 " If not boolean Then str1=str Else str2=str "用两个字符串变量存放" End Sub 计算器虽复杂,但大部分还是比较简单的,最难的地方就是进制转换器的编码了,要编好这一部分必须对各进制之间的转换关系了如指掌.其中各个进制都和二进制有着直接的转换关系.而其他三个之间都不可直接进行转换.对于不能直接转化的,可以间接转化,例如,可以将十六进制先转化成十进制然后再转化成八进制. ElseIf Option4 = True Then t4 = "" str = Text1.Text
C语言课程设计报告书题目：简易计算器 院系： 班级： 学号： 姓名：
摘要 该软件为用户提供在windows 系统上的简易计算器，能进行简单的加、减、 乘、除四则运算与混合运算。目的是为了巩固和加深 C 语言课程的基本知识的理 解和掌握，利用 C语言进行基本的软件设计，掌握 C 语言的编程和程序调试 的基本技能，掌握书写程序设计说明文档的能力，提高运用 C 语言解决实际问 题的能力。 关键词： C; 简易计算器 ; 程序 ; 基本算法；混合运算 SUMMARY the software provides a simple calculator in Windows system for users ,can be a simple add,subtract,multiply,divide.The purpose is to consolidate and deepen the basic knowledge of C language courses to understand and master, The use of C language for software design basic, To master the basic skills of C language programming and program debugging, Master the writing program design documentation ability,improve the ability to use C language to solve practical problems.
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 //******************************************************************
C#计算器程序设计 1）创建项目 ①单击文件-》新建-》项目，弹出如下对话框 ②模板中选择“windows窗体应用程序”-》名称中输入“jsq”-》位置单击“留了”-》选择“J:\新建文件夹”-》单击确定按钮 2）计算器界面设计
①向Form1中添加1个TextBox控件，1个Label控件和27个Button控件，控件布局如图所示 ②修改27个Button控件的Text属性，结果如图 ③Label控件的BorderStyle属性选择“Fixed3D”-》Text属性设置为“”-》Form1的Text属性设置为“计算器”-》Backspace控件、CE控件等的ForeColor属性选择“Red”，结果如图：
3）显示窗口数据对齐方式设置 TextBox控件的TextAlign属性选择“Right”；4）数字键程序设计 ①双击”0”按钮控件-》编写代码如下： if (textBox1.Text != "0")//不能连续多个0出现 { textBox1.Text += "0";//添加“0”数字 } ②双击”1”按钮控件-》编写代码如下： if (textBox1.Text == "0")//数字前面不能出现多个0 { textBox1.Text = "1"; } else { textBox1.Text += "1";//添加“1”数字 } ③双击”2”按钮控件-》编写代码如下： if (textBox1.Text == "0")//数字前面不能出现多个0 { textBox1.Text = "2"; } else { textBox1.Text += "2";//添加“2”数字 } ④双击”3”按钮控件-》编写代码如下： if (textBox1.Text == "0")//数字前面不能出现多个0 { textBox1.Text = "3";
计算器程序 包括4个数字按钮，1个小数点按钮，+-*/= 5个计算按钮 不接受键盘输入 计算规则：当前正在输入的数存储到字符串变量 用户输入操作符，存储已经输入的数，作为第一个数，存储操作符 用户输入第二个数 用户输入操作符，与第一个数计算，并存储为第一个数，存储操作符 小数点只能输入一次 1 创建基于对话框的程序 2 打开对话框模板，增加控件： 编辑框1个 按钮4个，文字1-4 按钮1个，文字：小数点 按钮5个，文字：+ - * / = 按钮1个，文字：关闭 3 打开类向导 为编辑框加成员变量，CString m_edit 为所有按钮加消息映射
注意：以上都加再对话框类中。 4 打开对话框类的声明，加成员变量 double m_result; //前面的结果，即第一个数 int m_opt; //前面的操作符，0=,1+,2-,3*,4/ int ,m_dot; //是否输入了小数点 CString m_string; //当前正在输入的数，存为字符串 5 继续在话框类，声明2个函数 void calculation(void); //执行计算 void NumInput(CString x) //执行数字按钮输入 6 打开函数OnInitDialog()，加初始化代码 m_result = 0; m_opt = 0; m_dot = 0; m_string = ""; 6 “关闭按钮”消息映射代码： OnOK(); 8 分别打开数字按钮1-4的消息映射函数，分别输入代码： NumInput("1");
NumInput("2"); NumInput("3"); NumInput("4"); 9 打开小数点按钮的消息映射函数，输入代码： if ( m_dot==0 ) { m_dot = 1; NumInput("."); } 10 分别打开 + - * / 按钮的消息映射函数，分别输入代码： calculation(); m_opt = 0; calculation(); m_opt = 1; calculation(); m_opt = 2; calculation();
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..................................
科学计算器课程设计报告C课程设计 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
计算机科学与技术学部 C++课程设计 题目科学计算器 学部计算机科学与技术 班级计科1103 指导教师李军 姓名刘明 学号 2012年6月27日
摘要 计算器的产生和发展是建立在电子计算机基础之上的。硬件方面，自1946年第一台电子计算机诞生以来，计算机技术的发展可谓日新月异，从庞大的只能在实验室里供研究使用的计算机到如今能适应不同环境满足不同需求的各种各样的计算机；运算速度从每秒几千次到每秒几百亿次；处理器从焊有上百万个电子管的大的惊人的电子板到只有指甲大小的集成电路；现在计算机在硬件方面的发展已达到了每三个月更新换代一次的惊人速度。软件方面，也已从机器语言、汇编语言、高级语言发展到现如今的第四代语言——非结构化、面向对象、可视化的语言。 在这个计算器里面，我们实现了简单的四则运算以及更高功能的科学计算，它的外观简洁美观，使人们能快捷简单的操作。能准确的得到计算结果，大大减少了数字计算所需要的时间，为人们的生活带来便利。此系统在Windows 7环境下，使用VC++ 进行编写。 简单计算器包括双目运算和单目运算功能，双目运算符包含基本的四则运算及乘幂功能，单目运算符包含正余弦，对数，开方，阶乘，倒数，进制转换等运算。可对其输入任意操作数，包括小数和整数及正数和负数进行以上的所有运算并能连续运算。并且包含清除，退格功能等。我们所做的计算器其功能较Windows 7下的计算器还是很不够多，没有其菜单的实现功能项，没有其小巧的标准计算器。 关键词：计算器；运算；VC++等
目录 一、课设任务及要求 (1) 二、需求分析 (2) 三、设计思路 (3) 四、详细设计 (4) 五、运行调试与分析讨论 (14) 六、设计体会与小结 (18) 七、参考文献 (19)
一、课设任务及要求 1）课设任务： ⑴、设计的计算器应用程序可以完成加法、减法、乘法、除法以及取余运算（可以进行浮点数和负数的运算）； ⑵、有求倒数、退格和清零功能。 2）创新要求： 能进行正切、余弦，以及求平方根、指数（包括对e）、自然对数运算。 3）设计要求 ①设计的计算器应用程序可以完成加法、减法、乘法、除法和取余运算。且有小数点、正负号、求倒数、退格和清零功能。 ②课程设计可选用Eclipse、JBuilder、NetBeans等作为开发平台以提高开发效率，通过资料查阅和学习尽可能熟练掌握其中一种集成开发环境。 ③认真按时完成课程设计报告，课程设计报告内容包括：设计任务与要求、需求分析、设计思路、详细设计、运行调试与分析讨论和设计体会与小结六个部分。
二、需求分析 ⑴、开发的技术及功能 本课程设计是要做一个图形界面的计算器，其界面主要是由swing组件中的控件构成。程序实现了计算器的基本功能有：加、减、乘、除基本算术运算（可以进行浮点和负数运算）和sin、cos、tan等三角函数求值运算，同时能进行指数运算和自然对数运算，还有求倒数、退格和清零功能。 ⑵设计思路 设计这个计算器主要是参考Windows操作系统中自带的计算器，由于编者水平和时间的限制，不能将计算器设计到科学型及其他更复杂的类型，在设计过程中还参考了一些其他的优秀设计。但本计算器除了常用的加减乘除（可以进行浮点和负数运算）这些基本运算外，还有求余、求倒、退格、清零，甚至还能进行一些复杂科学的运算，比如余弦（cos）、正切（tan）、指数运算（pow）、自然对数运算（log）、求平方根（sqrt）以及对e的指数运算（exp），并且还能进行连续运算。总体上说来，本计算器设计简单，代码很少，程序很小，但功能却很强大，这是同类计算器所不具备的。 ⑶设计效果图 设计时先在设计界面中添加按钮等控件，后在按钮的actionPerformed 事件中添加代码完成其功能其中调用了Java类中的Math函数库以及各种字符串操作。设计的界面如下： 图1 计算器运行界面
单片机简易计算器课程设计 课程设计 题目名称________________ 简易计算器设计____________ 课程名称_____________ 单片机原理及应用____________ 学生姓名________________
班级学号________________ 2018年6月20日
目录 一设计目的 (2) 二总体设计及功能介绍 (2) 三硬件仿真图 (3) 四主程序流程图 (4) 五程序源代码 (5) 六课程设计体会 (28)
设计目的 本设计是基于51系列单片机来进行的简单数字计算器设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除六位整数数范围内的基本四则运算，并在LED上显示相应的结果。软件方面使用C语言编程，并用PROTUE仿真。 二总体设计及功能介绍 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，实现对计算器的设计。具体设计及功能如下： 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LED显示数据和结果； 另外键盘包括数字键（0?9）、符号键（+、-、x、十）、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；
执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LED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LED上输出运算结果。 三硬件仿真图 硬件部分比较简单，当键盘按键按下时它的那一行、那一列的端口为低电平。因此，只要扫描行、列端口是否都为低电平就可以确定是哪个键被按下。
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