南京理工大学
毕业设计(论文)前期工作材料
学生姓名:李海津学号：104910252090
教学点: 扬州职业大学
专业: 电子工程专业
设计(论文)题目:三位加减乘除计算器
指导教师: 周绍平副教授
(姓名) (专业技术职务)
材料目录
2011年2 月
南京理工大学
毕业设计(论文)开题报告
学生姓名：李海津学号：104910252090
专业：电子工程专业
设计(论文)题目：三位加减乘除计算器
指导教师:周绍平
2011 年 2 月24日
开题报告填写要求
1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕
业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专
业审查后生效；
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从继续教育学院网站上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；
4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。
毕业设计（论文）开题报告2000
毕业设计（论文）开题报告
毕业设计（论文）开题报告
南京理工大学
毕业设计(论文)外文资料翻译
学院（系）：电子工程系(用三号楷体，下同）
专业：应用电子
姓名：李海津
学号： 104910252090 外文出处：Optics Communications
(用外文写)
附件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。
附件1：外文资料翻译译文
译文标题（3号黑体，居中）
×××××××××（小4号宋体，1.5倍行距）×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××…………。（要求不少于3000汉字）
8 × 10 Gbps的并行单芯片光转换逻辑
1.介绍
光互连技术是一个快速增长的市场。高带宽，低传输损耗和抗电磁领域是唯一的光互连的几个好处。今天背面面板的带宽需求和高速互连和高容量的服务器，存储系统和通信超级节点达到Tbps的范围。这只能处理紧凑型高速并行机架到机架和板对板的光互连。
另一方面快速光子元件的成本和大会是相当高的。不能作为探测器使用硅直接，因为基于光纤通信势必红外波长其中硅几乎是透明的[1]。
经典的方法来解决这个问题的III-V族光电探测器的单片集成接收机，基于砷化镓基板上[2 ]或使用廉价的，标准的CMOS接收机与外部的引线键合III -V 的或锗探测器[3] 。III-V族光电探测器和放大器电路，这是在GaAs实现快速，但价格昂贵，因此没有资格廉价的大规模生产。CMOS接收机的使用与外部保税锗探测器，另一方面是便宜，但有主要缺点有关电气和机械性能。薄焊线机械应力敏感，而额外的垫电容和导线电感限制的带宽和接收器的灵敏度。其他问题的焊盘需要额外的芯片面积和增加不同的途径[4]之间的串扰。
尽管如此，它是要实现快速的光发射机和接收机，在电子元件和光子元件集成到一个单一芯片更加紧凑和成本的有效途径。解决这一问题的企图是GE探测器单片集成CMOS工艺。这种一体化是复杂的，由GE所需的额外的热预算外延，锗的最高温度可以承受，交叉污染问题和锗和硅之间的晶格失配。因此，只有薄薄的，轻松的探测器适合电子性质的电影可以生长在Si衬底上。结果探测器，只有平均响应和高漏电流[ 5 ] 。
这个问题是可以解决的一片便宜的标准的BiCMOS在BiCMOS晶片上直接与混合式光电过程中快速发展的发射机或接收机。
2.杂交式光电
为了提高光接收机的性能，它是必要的，以减少输入节点的寄生元件。所提出的接收机前端的设计使用一种新型的光子集成技术。锗光电二极管制造在一个单独的进程。然后安装一个传统的SiGe BiCMOS晶片[6 ]，它包含了完整的接收电路上的薄的光子晶片。探测器耦合的硅锗基晶圆垂直导电孔。由于这些孔是在光子的晶圆工艺制造的，他们都非常精确放置的和非常小的。因此， BiCMOS电路只需要极其微小的焊盘连接到探测器。
通过光导和光栅耦合器的锗光电二极管的光耦合。由于光电二极管不仅是极其微小的，但也完整的输入节点的连接结构是非常微小的接收机的输入节点的寄生电容可以大大降低。图图1显示了一个横截面的混合安装的顶视图。
图1.混合安装（侧面和顶视图）
3.电路概述
8通道10 Gbps的光逻辑转换器（图2）制作与奥地利微电子0.35微米硅锗BiCMOS工艺[7] 。这种先进的射频进程提供高速HBT的晶体管以及互补MOS晶体管。
图2. 8通道接收机的芯片照片
完整的光接收器由八个相同的通道，每个通道10 Gbps的数据传输速率的能力。每个通道都被设计为混合安装锗光电二极管。新型混合安装减少寄生电容，由于没有大的焊盘。为了最大限度地减少共模干扰的影响，温度的影响和工艺公差全差分接收机结构。转换器的每个通道包含一个TIA ，一个虚拟的TIA ，两个差分限幅放大器和输出缓冲区（见图3 ）。
图3. 8通道接收器的框图。
假的TIA被用于为以下放大器阶段提供有差别的输入信号。一个操作放大器引起假的TIA的输入信号能补偿在第一个限制的放大器阶段的有差别的输入的之间DC垂距电压。因为这短的反馈表明了总计的最稳定的行为垂距报偿直接地在TIA 以后被连接了模仿。附加噪声，造成由有差别的结构与一个单端的结构比较，由在假的TIA被实施的RC低通滤波器压制。输出缓冲区分别为可胜任的驾驶有差别的100 Ω或二单端的50 Ω装载。
4. TIA的电路
在TIA本身是基于电路与输入晶体管共发射极配置，两个射极跟随器和反馈网络（图4）。输入电路进行了优化，最小输入噪声电流，以最大限度地提高接收机的灵敏度。
图4. TIA的电路
建立由T1和R1的输入阶段。发射区和T1的工作点进行了优化，以尽量减少放大器的输入噪声电流。由于输入晶体管产生的噪音（旁边的反馈电阻）的整体噪音的最大来源，这种优化是至关重要的。第一射极跟随器T2和电流源I1的建立，而第二个是由T3和I2实现。由射极跟随器产生的噪声是关键（等效输入噪声的总和）。 RF和CF组成的反馈网络。反馈电阻RF = 4.2 kΩ的被选中作为TIA的增益和带宽之间的妥协。并联电容CF是必要的，以避免增益峰值，并保证在任何条件下的放大器的稳定性。它的价值是性能稳定，减少带宽之间的权衡[8]。CF最佳值后，过多的模拟发现，在5 FF 。要控制放大器的增益，在MOSFET TAGC 实现并联反馈网络。 AGC针中的应用正电压，降低反馈网络的阻抗和增益放大器跌幅。
5.限幅放大器阶段
TIA的两个差分限幅放大器阶段后实现电压的追随者。第一个限幅放大器增益为2.2和9.9 GHz的带宽，而第二阶段的增益为5.3和8.9 GHz的带宽。限幅
放大器的优化，实现了整体高增益在7.2 GHz的总带宽。
6.逻辑电平驱动器
50Ω的CML式逻辑电平输出缓冲区实现差分共源共栅放大器。它可以带动800 mVpp的输出摆幅差分100 Ω输出负载。级联电路的选择，以避免额外的晶体管采用共基共发射极放大器的米勒电容限制缓冲区。图5显示了50 Ω的级联的CML 式逻辑级输出缓冲电路。
图5. 50 Ω CML式的逻辑电平的输出缓冲区
7.设计的关键数字
完整的接收链路的总阻在275 kΩ的范围是在7.2 GHz的总带宽。这使得8通道光逻辑转换器的最大数据速率为8× 10 Gbps的能力。整个8通道接收到一个单芯片与裸片面积为2685 × 915 μm2的实施。图2显示芯片的照片。光逻辑转换器具有整体功耗1.4W在3.3 V电源电压。
8.测量结果
为了得到可靠的电气测量接收芯片，生产电动衡量的版本。在此芯片的版本TIA输入被连接到一个串联电阻，然后以小（传统）焊盘。这个接收器的版本，它可以测量芯片的真正的电气性能。
测量确认后布局模拟。图6显示了一个在10 Gbps的运行通道的眼图。映入眼帘的是明确开放和Q因子测量略高于6 。然而，该图还显示了一个选择的偏移补偿拓扑的缺点。由于偏移的控制逻辑只在TIA输出补偿即使是在运算放大器的
偏移小乘以下列放大器和驱动阶段。因此，眼图表显示的不对称。第二偏移控制回路的逻辑驱动器的输出，感官，可以提高设计的未来版本。
图6.在10通道Gbps的眼图（ y = 200 mV /格，X = 16.7 PS / DIV ，为Q = 6.02 ）9.结论
给出了一个8 × 10 Gbps的单芯片光逻辑转换。高阻和407 nA的低输入电流噪声放大器进行了优化。设计演示光子集成光接收机的潜力。结合光子晶片（耦合效率为0.5 A / W的总响应）的设计达到了一个10-9的BER的- 23.1 dBmat的灵敏度，并能直接驱动100Ω的差分输出负载800 mVpp的输出摆幅。比较典型的（单通道）国家的最先进的接收器[9]需要一个更大的输入焊盘增加了约100 FF 输入节点的总电容。因此，这个接收器显示的典型灵敏度-19 dBm时左右（ @的BER = 10-9 ）。这也是符合我们的模拟。对于这样一个增加输入节点电容甚至是噪声优化设计，将有超过4分贝以上的灵敏度降低。
附件2：外文原文（复印件）
1. Introduction
Optical interconnection technology is a fast growing market. High bandwidth, low propagation losses and immunity to electromagnetic fields are only a few benefits of optical interconnects. Today the bandwidth demands on back-panels and interconnects of high-speed and high-capacity servers, storage systems and communication super-nodes reach into the Tbps range. This can only be handled by compact high-speed parallel rack-to-rack and board-to-board optical interconnects.
On the other hand the costs of fast photonic components and their assembly are rather high. Silicon cannot be used as a photodetector directly, since fiber based communication is bound to IR wavelengths where Si is nearly transparent [1].
Classic approaches to solve this problem are the monolithic integration of III–V photodetectors together with receivers based on GaAs substrate [2] or to use of cheap, standard CMOS receivers together with external, wire-bonded III–V or Ge photodetectors [3]. III–V photodetectors and amplifier circuits which are implemented on GaAs are fast but expensive and thus not qualified for cheap mass production. The use of CMOS receivers together with external bonded Ge photodetectors on the other hand is cheaper but have major disadvantages concerning electrical and mechanical performance. The thin bond wires are sensitive to mechanical stress while additional pad capacitances and wire inductances limit the bandwidth and sensitivityof the receiver. Other problems are the additional die area needed by thebond pads and the increased cross-talk between different channels [4].
Nevertheless it is necessary to realize fast optical transmitters and receivers in a much more compact and cost effective way by integrating electronic components and photonic components into a single chip. An attempt to solve this problem is to integrate Ge photodetectors monolithically in the CMOS process. This integration is complicated by the additional thermal budget required by Ge epitaxy, the maximum temperature Ge can withstand, cross contamination issues and the lattice mismatch between Ge and Si. Thus only a thin, relaxed film with suitable electronic properties for photodetectors can be grown on the Si substrate. The results are photodetectors with only average responsivity and high
leakage current [5].
This problem can be solved by developing fast transmitters or receivers in a cheap standard BiCMOS process with hybrid mounted photonics directly on the BiCMOS wafer. 2. Hybrid mounted photonics
To enhance the performance of an optical receiver it is necessary to reduce the parasitic elements of the input node. The presented receiver front-end is designed to use a novel photonic integration technology. The Ge-photodiodes are manufactured in a separate process. The thinned photonic wafer is then mounted on top of a conventional SiGe BiCMOS wafer [6] which holds the complete receiver circuitry. The photodetectors are coupled to the SiGe base wafer with vertical conductive vias. Since these vias are manufactured during the photonic wafer process they are very precisely placed and very small. Thus the BiCMOS circuit needs only extremely tiny pads to connect to the photodetectors.
The light is coupled into the Ge-photodiodes via a light guide and a grating coupler. Since not only the photodiodes are extremely small, but also the complete input node connection structures are very tiny the parasitic capacitances on the input node of the receiver can be lowered dramatically. Fig. 1 shows a cross section and a top view of the hybrid mounting.
Fig. 1. Hybrid mounting (side and top view).
3. Circuit overview
The 8-channel 10 Gbps light-to-logic converter (Fig. 2) is fabricated with austriamicrosystems 0.35 μm SiGe BiCMOS process [7]. This advanced RF-process offers high-speed HBT-transistors as well as complementary MOS transistors.
Fig. 2. Chip photo of the 8-channel receiver.
The complete optical receiver consists of eight identical channels, each capable of 10 Gbps data rate. Each channel is designed for a hybrid mounted Ge photodiode. The novel hybrid mounting reduces parasitic capacitances due to the absence of large bond pads. To minimize the influence of common-mode disturbances, temperature effects and process tolerances a fully differential receiver structure is used. Each channel of the converter consists of a TIA, a dummy TIA, two differential limiting amplifiers and an output buffer (see Fig. 3).
Fig. 1. Hybrid mounting (side and top view).
The dummy TIA is used to provide the differential input signal for the following amplifier stages. An operational amplifier generates the input signal for the dummy TIA to compensate the DC offset voltage between the differential inputs of the first limiting amplifier stage. The offset compensation was connected directly after the TIA since this short feedback indicated the most stable behavior in all simulations. The additional noise, caused by the differential structure compared to a single-ended structure, is suppressed by a RC low-pass filter which is implemented in the dummy TIA. The output buffer is capable to drive a
目录 第一章引言 (3) 1.1 简述简易计算器 (3) 1.2 本设计主要任务 (3) 1.3 系统主要功能 (4) 第二章系统主要硬件电路设计 (4) 2.1 系统的硬件构成及功能 (4) 2.2 键盘电路设计 (5) 2.3 显示电路设计 (6) 第三章系统软件设计 (7) 3.1 计算器的软件规划 (7) 3.2 键盘扫描的程序设计 (7) 3.3 显示模块的程序设计 (8) 3.4 主程序的设计 (9) 3.5 软件的可靠性设计 (9) 第四章调试 (9) 第五章结束语 (10) 参考文献 (11) 附录源程序 (11)
第一章引言 1.1 简述简易计算器 近几年单片机技术的发展很快，其中电子产品的更新速度迅猛。计算器是日常生活中比较的常见的电子产品之一。如何才能使计算器技术更加的成熟，充分利用已有的软件和硬件条件，设计出更出色的计算器呢? 本设计是以AT89S52单片机为核心的计算器模拟系统设计，输入采用4×6矩阵键盘，可以进行加、减、乘、除9位带符号数字运算，并在LCD1602上显示操作过程。 科技的进步告别了以前复杂的模拟电路，一块几厘米平方的单片机可以省去很多繁琐的电路。现在应用较广泛的是科学计算器，与我们日常所用的简单计算器有较大差别，除了能进行加减乘除，科学计算器还可以进行正数的四则运算和乘方、开方运算，具有指数、对数、三角函数、反三角函数及存储等计算功能。计算器的未来是小型化和轻便化,现在市面上出现的使用太阳能电池的计算器, 使用ASIC设计的计算器,如使用纯软件实现的计算器等，未来的智能化计算器将是我们的发展方向，更希望成为应用广泛的计算工具。 1.2 本设计主要任务 以下是初步设定的矩阵键盘简易计算器的功能： 1.扩展4*6键盘，其中10个数字，5个功能键，1个清零 2.强化对于电路的焊接 3.使用五位数码管接口电路 4. 完成十进制的四则运算（加、减、乘、除）； 5. 实现结果低于五位的连续运算； 6. 使用keil 软件编写程序，使用汇编语言； 7. 最后用ptoteus模拟仿真; 8.学会对电路的调试
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：
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
电子信息工程系实验报告 课程名称：MATLAB 应用 实验项目名称：GUI 计算器设计 实验时间：2012-11-22班级：测控081姓名：学号：810707132实验目的: 1.熟悉MATLAB 的菜单设计方法 2.熟悉MATLAB 的主要控件使用方法 3.熟悉MATLAB 的GUI 设计流程 4.运用MATLAB 的GUI 设计一个简单的计算器 实验环境: MATLAB7.8 实验内容: function varargout =jisuanqi1(varargin)%JISUANQI1M-file for jisuanqi1.fig %JISUANQI1,by itself,creates a new JISUANQI1or raises the existing %singleton*.%%H =JISUANQI1returns the handle to a new JISUANQI1or the handle to %the existing singleton*.%%JISUANQI1('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...)calls the local %function named CALLBACK in JISUANQI1.M with the given input arguments.%%JISUANQI1('Property','Value',...)creates a new JISUANQI1or raises the %existing singleton*.Starting from the left,property value pairs are %applied to the GUI before jisuanqi1_OpeningFunction gets called.An %unrecognized property name or invalid value makes property application %stop.All inputs are passed to jisuanqi1_OpeningFcn via varargin.%%*See GUI Options on GUIDE's Tools menu.Choose "GUI allows only one %instance to run (singleton)".%%See also:GUIDE,GUIDATA,GUIHANDLES %Edit the above text to modify the response to help jisuanqi1 %Last Modified by GUIDE v2.505-Dec-201022:24:59 %Begin initialization code -DO NOT EDIT gui_Singleton =1;成 绩： 指导教师（签名）：
DBUF EQU 30H TEMP EQU 40H 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 30H,#10H MOV 31H,#10H MOV 32H,#10H MOV 33H,#10H MOV 34H,#10H MLOOP: CALL DISP ;PAN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 ; 判断就是否数字键 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 ;判断就是否功能键LJMP E2 ;转功能键处理NEXT11: CJNE A,#11,NEXT12 LJMP E2 NEXT12: CJNE A,#12, NEXT13 LJMP E2
目录 引言 (1) 第一章设计原理及要求 (2) 1.1设计方案的确定 (2) 1.2系统的设计方案 (2) 1.3系统的设计要求 (2) 第二章硬件模块设计 (4) 2.1单片机AT89C51 (4) 2.1.1 AT89C51芯片的特点 (5) 2.1.2 管脚说明 (5) 2.1.3 振荡器特性 (7) 2.1.4 芯片擦除 (7) 2.2键盘控制模块 (7) 2.2.1 矩阵键盘的工作原理 (8) 2.2.2 键盘电路主要器件介绍 (8) 2.3LCD显示模块 (10) 2.3.1 显示电路 (11) 2.3.2 LCD1602主要技术参数 (11) 2.3.3 引脚功能说明 (11) 2.4运算模块（单片机控制） (12) 第三章软件设计 (14) 3.1功能介绍 (14) 3.2系统流程图 (14) 3.3程序 (16) 第四章系统调试 (17) 4.1软件介绍 (17) 4.1.1 Keil uVision2仿真软件简介 (17) 4.1.2 protues简介 (17)
4.2软件调试 (18) 4.2.1 软件分析及常见故障 (18) 4.2.2 仿真结果演示 (20) 4.3硬件调试 (21) 结束语 (23) 参考文献 (24) 附录 (25) 致谢 (36)
引言 计算工具最早诞生于中国，中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策，也被叫做算筹。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。另外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、乘方和开方运算，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。1642年，年仅19岁的法国伟大科学家帕斯卡引用算盘的原理，发明了第一部机械式计算器，在他的计算器中有一些互相联锁的齿轮，一个转过十位的齿轮会使另一个齿轮转过一位，人们可以像拨电话号码盘那样，把数字拨进去，计算结果就会出现在另一个窗口中，但是它只能做加减运算。1694年，莱布尼兹在德国将其改进成可以进行乘除的计算。此后，一直到20世纪50年代末才有电子计算器的出现。
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 矩阵键盘的扫描 —
》 图矩阵键盘图 如图所示，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。 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。 《
《单片机技术及其应用》课程设计报告 专业：通信工程 班级：09312班 姓名：某某某 学号：09031069 指导教师： 二0一二年六月十八日
目录 1设计目的 (1) 2 设计题目描述与要求 (1) 3 设计过程 (2) 4硬件总体方案及说明 (6) 5 软件总体方案及设计流程 (9) 6 调试与仿真 (13) 7 心得体会 (14) 8 指导老师意见 (15) 9 参考文献 (16) 附录一 (16) 附录二 (21)
基于51单片机的数字计算器的设计 1设计目的 简易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和单片机完整程序设计还不清楚，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。单片机课程设计既巩固了课本学到的理论，还学到了单片机硬件电路和程序设计，简易计算器课程设计通过自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真，来加深对单片机的认识，充分发挥我们的个人创新和动手能力，并提高我们对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 本设计是基于51系列的单片机进行的简易计算器系统设计，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。硬件选择AT89C51单片机和74ls164，输入用4×4矩阵键盘。显示用5位7段共阴极LED静态显示。软件从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。选用编译效率最高的Keil软件进行编程，并用proteus仿真。 2 设计题目描述与要求 基于AT89C51数字计算器设计的基本要求与基本思路： （1）扩展4*4键盘，其中10个数字，5个功能键，1个清零 （2）使用五位数码管接口电路
单片机的计算器设计方案(完整)
3.1 硬件连接 图3-1所示为简易计算器的电路原理图。P3口用于键盘输入，接4*4矩 阵键盘，键值与键盘的对应表如表----所示，p0口和p2口用于显示，p2口用于显示数值的高位，po口用于显示数值的低位。 图3-1 简易计算器电路原理图 键值与功能对应表
键值0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 + - ×/ = ON/C 功能0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 + - ×÷= 清零 表3-1 3.2 计算器的软件设计 #include
uchar code table1[]={ 7,8,9,0x2f-0x30, 4,5,6,0x2a-0x30, 1,2,3,0x2d-0x30, 0x01-0x30,0,0x3d-0x30,0x2b-0x30}。 void delay(uchar z> // 延迟函数 { uchar y。 for(z。z>0。z--> for(y=0。y<110。y++>。 } void check(> // 判断忙或空闲 { do{ P0=0xFF。 rs=0。//指令 rw=1。//读 lcden=0。//禁止读写 delay(1>。 //等待，液晶显示器处理数据 lcden=1。//允许读写 }while(busy==1>。 //判断是否为空闲，1为忙，0为空闲
中国矿业大学 计算机科学与技术学院 硬件课程设计报告 专业：计算机科学与技术 班级：计算机10级02班 设计题目：简单计算器 成员：刘伟李伟大张伟 指导教师：周杰伦职称：副教授 2012年1月12日
简单计算器 目录 1.设计任务与要求…………………………. 2. 8279可编程设置型键盘/显器介绍……… 1 8279特点……………………………………………………………….. 2 8279引脚说明…………………………………………………………… 3 8279结构………………………………………………………………….. 4 8279的控制字……………………………………………………………… 3.硬件连接及初级设计说明…………… 1 硬件连接…………………………………………………………………… 2 计算功能………………………………………………………………….. 3 输入功能………………………………………………………………… 4 三个模块………………………………………………………………….. 5 LED发光显示……………………………………………………………. 4.程序流程图………………………………… 1 键盘读数流程图…………………………………………………………….. 2 程序处理流程图…………………………………………………………….. 3 显示程序流程图…………………………………………………………….. 4 计算过程流程图……………………………………………………………… 5 总程序流程图……………………………………………………………….. 5.程序设计………………………………….. 1 代码………………………………………………………………………… 6.收获与会………………………………….. 7.参考文献……………………………………
专业：电子信息工程1111班
指导老师： 姓名： 学号： 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，但仅单片机方面的知识是不够的，还应根据具体硬件结构、软硬件结合，来加以完善。 计算机在人们的日常生活中是比较常见的电子产品之一。可是它还在发展之中，以后必将出现功能更加强大的计算机，基于这样的理念，本次设计是用AT89S51单片机、LCD显示器、控制按键为元件来设计的计算器。利用此设计熟悉单片机微控制器及C语言编程，对其片资源及各个I/O端口的功能和基本用途的了解。掌握Microsoft Visual C++ 6.0应用程序开发环境，常用的LCD显示器的使用方法和一般键盘的使用方法。 关键字：AT89C51 LCD 控制按键 第一章简介 1.1 课题简介 当今社会，随着人们物质生活的不断提高，电子产品已经走进了家家户户，无论是生活或学习，还是娱乐和消遣几乎样样都
离不开电子产品，大型复杂的计算能力是人脑所不能胜任的，而且比较容易出错。计算器作为一种快速通用的计算工具方便了用户的使用。计算器可谓是我们最亲密的电子伙伴之一。本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤，并从实践经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。 单片机由于其微小的体积和极低的成本，广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。在工业生产中。单片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。 本系统就是充分利用了8051芯片的I/O引脚。系统以采用MCS-51系列单片机Intel8051为中心器件来设计计算器控制器，实现了能根据实际输入值显示并存储的功能，计算程序则是参照教材。至于位数和功能，如果有需要可以通过设计扩充原系统来实现。 1.2 设计目的 通过本次课题设计，应用《单片机应用基础》、《计算机应用基础》等所学相关知识及查阅资料，完成简易计算器的设计，以达到理论与实践更好的结合、进一步提高综合运用所学知识和设计的能力的目的。 通过本次设计的训练，可以使我在基本思路和基本方法上对基于MCS-51单片机的嵌入式系统设计有一个比较感性的认识，并具备一定程度的设计能力。
汇编语言课程设计报告 ( 2011 -- 2012 年度第 2 学期) 实现加减乘除四则运算的计算器 专业 计算机科学与技术 学生姓名 班级 学号 指导教师 完成日期
目录 目录错误!未定义书签。 1 概述错误!未定义书签。 设计目的错误!未定义书签。 设计内容错误!未定义书签。 2 系统需求分析错误!未定义书签。 系统目标错误!未定义书签。 主体功能错误!未定义书签。 开发环境错误!未定义书签。 3 系统概要设计错误!未定义书签。 系统的功能模块划分错误!未定义书签。系统流程图错误!未定义书签。 4系统详细设计错误!未定义书签。 5 测试错误!未定义书签。 测试方案错误!未定义书签。 测试结果错误!未定义书签。 6 小结错误!未定义书签。 参考文献错误!未定义书签。 附录错误!未定义书签。 附录源程序清单错误!未定义书签。
实现加减乘除四则运算的计算器 1 概述 设计目的 本课程设计是在学完教学大纲规定的全部内容、完成所有实践环节的基础上，旨在深化学生学习的汇编语言课程基本知识，进一步掌握汇编语言程序设计方法，提高分析问题、解决问题的综合应用能力。 设计内容 能实现加、减、乘、除的计算；该程序接受的是16进制数；执行时，需要在文件名后直接跟上计算表达式，如在命令提示符下执行结果如下： c:\tasm>js 3+2 5 2 系统需求分析 系统目标 本次汇编语言课程设计的最终目的是要实现一个简单加减乘除四则运算的计算器，要求编写一个程序，每运行一次可执行程序，可以实现数的加减乘除四则运算。比如，十进制数的加减乘除四则运算。我们曾经学习过两个具体数字进行加减法运算，但是对于简单计算器用汇编语言实现难点在于这两个要做运算的数是未知的，是由自己调用中断输入到屏幕上并要用程序存储起来的数，然后才能对这两个数进行运算，而且做的是加法运算、减法运算乘法运算还是除法运算也未可知，为此我们还要判断用户所输入的运算是四则运算中的哪一个运算。此外，运算过程中的进位或是借位，选择用什么样的方式进行输出，如何实现清屏等也是要解决的问题。 主体功能 系统分析主要包括设计的功能分析和系统的流程，功能分析放在首位，每一个软件都要能满足一定的功能才有使用价值。根据功能需求来创建应用程序。 本设计的功能如下： 1、输入2个数，先判断是加减运算还是乘除运算，再进行计算 2、判断符号是否为运算符 3、回车为换行符 4、用十进制或十六进制输出运算结果 开发环境 集成环境 3 系统概要设计 系统的功能模块划分 本题目实现的模块图如图3-1所示
一、功能实现：利用1602液晶显示器实现整数和小数的加法、减法、乘法、除法、开根号的运算。第一行显示输入的数据，第二行显示运算结果。 二、Proteus仿真图
三、操作说明：每次运算完后必须按一下清零键，该系统才会重新开始执行。 四、程序： #include
void delay(); //延时 void anjian(); //按键显示数字和符号,第一个数存在a内 void sheji(); //设计显示完后的参数 void jsab(); //存储两个输入数 void jisuanxs(); //计算显示 void chufa(); //除法计算部分 void chengfa(); //乘法计算部分 void jianfa(); //减法计算部分 void jiafa(); //加法计算部分 void kaigenhao(); //开根号运算部分 void benshenxs(); //一个数本事显示 void leijixiaoshudian(); //小数点的累计 void fenli(); //计算后的结果分离，以便于显示 void ql(); //清屏 void xshuju(char shuju); //写数据 void xzhiling(char zhiling); //写指令 //char num[]="I LOVE YOU"; 显示在屏幕上 int sz[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','+','-','*','/','=','.'}; char xs[]="ENRRO"; sbit e=P2^2; sbit rs=P2^0; sbit rw=P2^1; sbit key0=P2^6; sbit key1=P2^7; sbit key2=P3^0; sbit key3=P3^1; sbit key4=P3^2; sbit key5=P3^3; sbit key6=P3^4; sbit key7=P3^5; sbit key8=P3^6; sbit key9=P3^7; sbit key10=P1^3; sbit key11=P1^4; sbit key12=P1^5; sbit key13=P1^6; sbit key14=P1^7; sbit qingling=P1^0; sbit key15=P1^1; sbit key16=P1^2; int fuhao,num,m,n,q,w,s,fuhao1,fuhao2,fuhao3,fuhao4,fuhao5,xiaoshu,cishu1,cishu2; int i,g,j,p; int t,f,h; float a,b,c,d;
2013 - 2014 学年＿一＿学期 山东科技大学电工电子实验教学中心 创新性实验研究报告 实验项目名称＿＿基于51单片机的简易计算器设计＿ 2013 年12 月27 日
四、实验内容
2、实验内容 （一）、总体硬件设计 本设计选用AT89C52单片机为主控单元。显示部分：采用六位LED动态数码管显示。按键部分：采用2*8键盘；利用2*8的键盘扫描子程序，读取输入的键值。 （二）、键盘接口电路 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。矩阵键盘采用两条I/O 线作为行线，八条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2×8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2所示：一般有16个键组成，在单片机中正好可以用一个P口和另一个P口的两个管脚实现16个按键功能，这种形式在单片机系统中也最常用。 矩阵键盘布局图： 矩阵键盘内部电路图如下图所示：
（三）、LED显示模块 本设计采用LED数码显示来显示输出数据。通过D0-D7引脚向LED写指令字或写数据以使LED实现不同的功能或显示相应数据。 （四）运算模块（单片机控制） MCS-51 单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多功能I/O等一台计算机所需要的基本功能部件。如果按功能划分，它由如下功能部件组成，即微处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM/EPROM）、并行I/O 口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器（SFR）。 单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，通过使用单片机编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！因此我们采用单片机作为计算器的主要功能部件，可以很快地实现运算功能。
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：
C语言课程设计报告题目：设计一个简单计算器 目录 1. 设计目的 2. 内容
3. 总体设计（有流程图） 4. 源程序编写（附上了运行图） 5. 执行结果 6. 心得体会 一、设计目的 设计一个简单计算器，在功能上功能尽量模拟windows 操作系统中的计算器，系统界面不做强制要求。 全面熟悉、掌握C语言基本知识，掌握C程序设计中的顺序、分支、循环三种结构及数组、函数、指针和文件的操作，把编程和实际结合起来，增强对不同的问题运用和灵活选择合适的数据结构以及算法描述的本领，熟悉编制和调试程序的技巧，掌握分析结果的若干有效方法，进一步提高上机动手能力，培养使用计算机解决实际问题的能力，规范编程思想，为以后在专业
课程中应用计算机系统解决计算、分析、实验和设计等学习环节打下较扎实的基础。 二、内容 1、程序设计的一般步骤 a、确定数据结构 b、确定算法 C、编程 d、调试 e、总结资料 2、基本要求 a .设计正确，方案合理，能实现相应功能。 b .界面友好，使用方便。 c .程序精炼，结构清晰。 d .设计报告含程序设计说明，用户使用说明，源程序清单及程序框图。 e .上机演示。
三、总体设计（程序设计组成框图、流程图）
四、源程序编与 #in clude
基于51/52单片机的简易计算器制作 11级自动化2班 王栎斐宋为为闫巨东 一、题目利用单片机芯片STC89C52、四位八段共阳数码管及已制作好的电路板等器件设计制作一个计算器。 二、任务与要求要求计算器能实现加减乘除四种运算 具体如下 1. 加法：四位整数加法计算结果若超过八位则显示计算错误 2. 减法：四位整数减法计算结果若超过八位则显示计算错误 3. 乘法：多位整数乘法计算结果若超过四位则显示计算错误 4. 除法：整数除法 5. 有清除功能 三、课程设计简述 总体设计思路简述 1.按照系统设计的功能的要求 初步确定设计系统由主控模块、显示模块、键扫描接口 电路共三个模块组成。主控芯片使用STC89C52单片机。 2.键盘电路采用4*4矩阵键盘电路。 3.显示模块采用共阳极数码管构成。 四、硬件电路 五、软件编程部份 #include
#define uchar unsigned char #define uint unsigned int //uchar code num[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40}; //共阴极 // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 熄灭- //uchar code loc[]={0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7}; //uchar code ero[]={0x79,0x50,0x5c}; uchar code num[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff,0x40}; //共阳极 uchar code loc[]={0x00,0x80,0x40,0x20,0x10}; uchar code ero[]={~0x79,~0x50,~0x5c}; uint n=0,n1=0,n2=0; //赋初值 uchar flag=0; //计算类型选择关键字 void delay(int t); void display(int n); void error(); main() { while(1) { uchar temp; //第一行检测 P3=0xfe; temp=P3; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) { delay(10); temp=P3; temp=temp&0xfe; if(temp!=0xfe) { temp=P3; switch(temp) { case 0xee:n1=0;n2=0;n=0;flag=0;break;
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
电子技术课程设计 题目：简易加减法计算器 一、设计课题：简易加减法计算器 二、设计任务和要求： 1、用于两位以下十进制数的加减运算。 2、以合适方式显示输入数据及计算结果。 三、原理电路设计 1、方案的比较 对于简单加减计算器可有三种不同的方案 ①用数/模转换，与模拟电路中的加减计算器进行简单的加减计 算。先用74LS147二-十进制优先编码器转化为二进制进行输A，然后数模转化模拟信号，进行加减计算后，转化为数字信号输 出。 此方案思路较明确，但经过二次数模相互转换，精确率较低； 具体输出时的负数效应，与单输入的二进制转化为十进制时电 路较复杂，无成块的集成电路，致使误差率较大。 ②可用数字电路中4位超前进位加法器74LS283与方案一输入相 同；后用三态输出CMOS门电路进行选择输入，进行加法运算
后输出，输出时，注意负数的问题与在输出中2进制与10进制关系的问题。还有寄存器的问题。 此方案思路明确，比较精确，此中的2进制与10进制问题需复杂门电路解决无现成集成元件，存在太多的散元件。减法运算需要反码进行运算，况且在其触发过程中需要考虑同步问题。 ③可运用数字电路中的单时钟同步十进制加/减计数器74LS190 进行加减计算。方案以上升沿进行输入，触发加减计算。本方案输入方式不同于一般输入方式，需要有所改进。但思路明了，不十分复杂，对于负数运算较复杂，可集成程度较高。 终上所述，最好是相互结合，以③为本。 2、单元电路设计
3、元件的选择
对于计数器来说需要选同时可以进行加减计数的计数器进行 加减，因此选用单时钟十进制加/减计数器74LS190. 其电路图及功能表如下： 中间由于1/0的输出不能够持久的进行保持，因此可用RS触 发器进行保持。对于加/减，等于触发需要74LS194进行触发 保持 4、整体电路（见附图） 5、工作原理 主要运用十进制加/减计数器74LS190加/减计数功能与74LS194的触发 功能。 六、设计总结 我们以为，在这学期的实验中，在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我们通过查找大量资料，请教别人，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。而且，这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。 因为由于时间的紧缺和许多课业的繁忙，并没有做到最好，但是，最起码我们没有放弃，它是我们的骄傲！相信以后我们会以更加积极地态度对待我们的学习、对待我们的生活。我们的激情永远还会结束，