单片机课程设计简易计算器设计Word格式.docx
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显示相应的数字及运算符（A,B,C,D），按下等于（E）键后显示计算结果，按下清八段码键（F）后八段码全变暗；
出现越界输入或输出：
显示ERROR。
1.2设计思路
采用汇编语言程序设计的方法结合硬件电路设计方法，利用AEDK实验箱上已有芯片来实现简易计算器的模拟，利用Protel软件画出硬件电路。
（1）．提出方案
首先，实现对键盘的扫描及设置对应按键；
其次，实现在八段码上显示键盘输入内容；
最后，对输入数据进行基本运算处理并显示相应结果（包括越界显示）。
（2）．方案论证
简易计算器的设计主要是键盘扫描和八段码显示。
数据输入利用键盘实现，按要求设计各键值，通过键值判断是数字键还是功能键，通过六位八段码显示输入的相应按键及运算后的结果。
1.3实验环境
·
硬件环境：
伟福Lab6000实验箱，PC机。
软件环境：
WAVE6000应用软件。
protel99SE应用软件。
第2章详细设计方案
2.1硬件电路设计
硬件电路主要由两部分构成：
键盘扫描电路和八段码显示电路。
硬件电路连线如图2.1所示。
图2.1硬件电路连线图
2.2主程序设计
在主程序中首先调用键盘扫描函数，设一个键盘按键标记量，初值为0，首次按下按键且为数字键，标记为0，在数组中保存键值，标记量自加1。
按键标记为1时有多种情况，对按键进行判断，若输入的为数字键且没越界，则存储并显示相应数据，越界则显示ERROR；
若输入的为运算符键，则显示运算符；
若输入的为清八段码键，则进行清八段码操作；
若输入的为“=”键，则进行相应的运算，运算结果没越界显示相应结果，越界则显示ERROR。
主程序流程图如图2.2所示。
图2.2主程序流程图
2.2功能模块的设计与实现
计算器设计的功能模块有：
键盘扫描函数，八段码显示函数，延时函数。
1）键盘扫描模块的设计与实现
对于的键盘的扫描，先固定键盘的某一列，然后逐行扫描。
流程图如图2.3所示。
图2.3键盘扫描模块
2）八段码显示功能模块的设计与实现
八段码的显示函数，包含输入输出数据的显示，越界错误显示，清八段码显示，运算结果显示。
注意的是，显示是在按键抬起后进行的操作，所以显示函数中有松手检测语句。
正常输入输出时，显示相应数据；
越界时，显示错误ERROR；
输入运算符时，显示运算符；
清八段码时，则八段码不显示任何内容。
具体流程图如图2.4所示。
图2.4八段码显示模块
第3章结果测试及分析
3.1结果测试
计算器的测试包括正常输入输出测试和越界输入输出测试。
若输入正确且结果没越界：
（1）加法测试：
输入数字，如23，按下加法运算符“A”，再按下数字，如456，按下等于符号“E”，则显示正确结果479；
（2）减法测试：
输入数字，如3578，按下加法运算符“B”，再按下数字，如214，按下等于符号“E”，则显示正确结果3364；
（3）乘法测试：
输入数字，如12，按下加法运算符“C”，再按下数字，如15，按下等于符号“E”，则显示正确结果180；
（4）除法测试：
输入数字，如1478，按下加法运算符“D”，再按下数字，如81，按下等于符号“E”，则显示正确结果18。
输入输出越界测试：
输入一个大于9999的数时显示ERROR，或当计算结果越界时显示ERROR，如9999+1=ERROR，1234*378=ERROR，479/0=ERROR。
3.2结果分析
对于上述的运行结果和操作过程，达到了课程设计任务书中的要求。
设计的为4位数的简易计算器，对于除法运算只做输出结果取整情况。
若输入或输出越界时则显示ERROR。
参考文献
[1]张毅刚，刘杰.MCS51单片机原理及应用[M].哈尔滨:
哈尔滨工业大学出版社，2008
[2]高峰.单片微型计算机原理与接口技术[M].北京:
科技出版社，2007
[3]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京:
清华大学出版社，2004
[4]谭浩强.C语言程序设计[M].北京:
清华大学出版社，2005
[5]王忠民.微型计算机原理[M].西安:
西安电子科技大学出版社，2003
[6]沈美明，温冬婵.IBM-PC汇编语言程序设计[M].北京:
清华大学出版社，2001
附录I程序源代码
/******简单计算器试验：
用A,B,C,D,E,F分别表示+,-,*,/运算******/
#include<
reg51.h>
stdio.h>
math.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
uchartable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,
0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
//八段码
uinttablenum[]={1,10,100,1000};
ucharxdata*p1=0x08001;
//定义键盘行地址
ucharxdata*p2=0x08002;
//定义键盘列地址
ucharxdata*q1=0x08002;
//定义位码输出地址
ucharxdata*q2=0x08004;
//定义段码输出地址
uintnum;
//键盘按键
uinty1,y2;
//延时程序所用变量
uintshu;
uintkey;
//标记数字键
uinta;
//记录按键按下的次数
uintnumber1[4];
//存放数字
uintnumber2[4];
uintnum1;
uintnum2;
uintdelay（uinty1）;
//延时函数
voidkeyscan（）;
//键盘扫描函数
voiddisplay（intb）;
//键盘显示函数
voidmain（）
{
intnumber;
inti;
key=0;
a=0;
*q1=0x00;
//数码管不显示
while
（1）
{
*p1=0xff;
if（（*p1&
0x0f）!
=0x0f）//判断是否有按键按下
keyscan（）;
if（key==0&
&
num>
=0&
num<
10）//按下第一个数字键
{
number1[0]=num;
//把按键数值存放在数组number1[0]中
display
（1）;
key++;
}
elseif（key==1）
if（num<
10）//此时按下的按键为0-9数字键
a++;
if（a>
3）
display（20）;
//出现越界显示ERROR
else
number1[a]=num;
display（a+1）;
elseif（num==15）//按下清屏键
display（15）;
elseif（num>
9&
14）//按下的按键为加或减或乘或除
num2=0;
for（i=0;
i<
=a;
i++）
num2+=number1[i]*tablenum[a-i];
delay（5）;
display（num）;
//显示是什么运算
shu=num;
//把按下的键值传递给变量shu
elseif（num==14）//此时按下的按键为E等于按键
num1+=number1[i]*tablenum[a-i];
switch（shu）//判断运算后做相应的运算
case10:
num2+=num1;
break;
case11:
num2-=num1;
case12:
num2*=num1;
case13:
if（num1>
0）num2/=num1;
elsenum2=-1;
if（num2>
9999||num2<
0）//判断运算是否产生越界
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