基于AT89C51单片机简易计算器的设计Word文档格式.docx
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（4）错误提示：
当计算器执行过程中有错误时，会在LED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LED上显示“CUO”,提示溢出。
三、系统模块组成框图：
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LED动态显示。
按键部分：
采用4*4集成计算键盘；
总电路图：
（1）4×
4集成计算键盘
集成计算键盘本质上是4×
4矩阵键盘，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。
矩阵键盘内部电路图如图所示：
（三）、LED显示模块
如图
本设计采用LED共阴数码管来显示输出数据。
共阴数码管的每一位都是公共的阴极，只有输入低电平的时候才有可能被点亮，所以位选的时候被选中的位必须是低电平。
本设计采用两个74HC573锁存器来驱动数码管，引脚如上图所示。
74HC573-1是控制段选的，74HC573-2是控制位选的，P2.6和P2.7端口是锁存使能位，置高电平时锁存器透明（即输入和输出相同），置低电平时锁存。
74HC573的八个锁存器都是透明的D型锁存器，当使能（G）为高时，Q输出将随数据（D）输入而变。
当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。
输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，新的数据也可以置入。
这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。
特别适用于缓冲寄存器，I/O通道，双向总线驱动器和工作寄存器。
HC573引脚功能：
引脚号符号名称及功能
1OE3态输出使能输入（低电平）
2-9D0-D7数据输入
12-19Q0-Q73态锁存输出
11LE锁存使能输入
10GND接地（0V）
20VCC电源电压
（四）运算模块（51单片机控制）
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。
单片机最小系统
复位时单片机的初始化操作，只要给RST引脚加上两个机器周期以上的高电平信号，就可以使STC89C51单片机复位。
本次采用的是12M晶振，按钮复位电路。
三、软件设计
现实生活中人们熟知的计算器，其功能主要如下：
1、键盘输入；
2、数值显示；
3、加、减、乘、除四则运算；
针对上述功能，计算器软件程序要完成以下程序的设计：
1、键盘输入检测程序
2、LED显示程序
3、算术运算程序
1、程序流程图
系统总流程图
算术运算程序流程图
2、程序清单
#include<
reg52.h>
math.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#defineulongunsignedlong
sbitwela=P2^7;
//定义端口
sbitdula=P2^6;
longin1,in2,out,x;
intcnt,i,flag;
ucharcodenum[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
//LED显示字模，共阴
voiddelay（uintxms）//延时函数
{
uintj;
for（i=xms;
i>
0;
i--）
for（j=114;
j>
j--）;
}
voiddisplay（）//显示函数声明
ucharw1,w2,w3,w4,w5,w6,f=0;
longy;
if（x>
=0）//显示六位计时数
{
if（x>
=1e6）
{
P0=0xff;
wela=1;
P0=0xf7;
wela=0;
dula=1;
P0=num[12];
dula=0;
delay
（2）;
P0=0xef;
P0=0x3e;
P0=0xdf;
P0=num[0];
return;
}
w1=x%10;
w2=x/10%10;
w3=x/100%10;
w4=x/1000%10;
w5=x/10000%10;
w6=x/100000%10;
if（f==1||w6）
f=1;
P0=0xfe;
P0=num[w6];
if（f==1||w5）
P0=0xfd;
P0=num[w5];
if（f==1||w4）
P0=0xfb;
P0=num[w4];
if（f==1||w3）
P0=num[w3];
if（f==1||w2）
P0=num[w2];
P0=0xff;
wela=1;
P0=0xdf;
wela=0;
dula=1;
P0=num[w1];
dula=0;
delay
（2）;
}
else
y=labs（x）;
if（y>
=1e5）
w1=y%10;
w2=y/10%10;
w3=y/100%10;
w4=y/1000%10;
w5=y/10000%10;
if（f==0）
{
P0=0xff;
wela=1;
P0=0xfe;
wela=0;
dula=1;
P0=0x40;
dula=0;
delay
（2）;
}
P0=0xfd;
P0=0xfb;
wel
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