嵌入式计算器实验报告.docx
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嵌入式计算器实验报告
计算器设计实验报告
1、实验设计主要分工
04009320文斌：
算法设计，LCD显示。
04**张希：
界面（按钮控件）设计，文件内容读取。
共同调试、完善设计。
2、程序设计实现功能效果
（1）支持整数、小数基本加减乘除运算；
（2）有优先级的判别计算。
优先级由高到低一次为括号运算、乘除运算、加减运算。
（3）支持键盘输入和触摸屏输入；
（4）能读取指定目录下文本内容（内容为计算表达式）并计算得出结果，将内容和结果显示在LCD上。
程序任务开始后，等待键盘或触摸屏的输入。
输入键有0~9数字键、+-*/（）运算符、del退格键、clear清屏键、read读指定目录文本内容并计算键、enter'='键、‘.’小数点键。
每当有字符输入时，触摸屏相应键显示“AAA”，100ms后恢复原相应按键符号，同时LCD屏幕上显示相应字符。
当输入'del'键时，屏幕显示去掉最后一位字符。
当输入'='号后，得出计算结果，结果显示于表达式的下一行。
若是除零错误，则结果显示为“/0ERROR!
”。
若有非法字符（触摸点不能识别为设计按键符则视为非法字符），则结果输出为“SyntaxError!
!
”。
若表达式有运算符连续输入，则忽略前面的运算符，只取最后一位运算符计算，正常显示数字结果。
当输入'clear'键时，情况显示区域。
当输入'read'键时，从指定目录文本文件中读取表达式并计算。
将表达式内容和计算结果显示在LCD上。
LCD显示界面如下：
输入显示：
结果输出：
del
1
2
3
+
clear
4
5
6
-
read
7
8
9
*
enter
（
0
）
/
3、程序算法实现
1、计算算法
首先将输入的0~9数字、+-*/（）运算符的内容存储于一个全局变量cal[number]中，表达为中缀表达式。
用voidstr2repol（）函数，将输入字符串cal[number]转换成逆波兰表达式并存于全局数组charrepol[maxs]中。
str2repol（）函数中缀表达式转成逆波兰后缀表达式算法如下：
（1）首先构造一个运算符栈stack[maxs]，此运算符在栈内遵循越往栈顶优先级越高的原则。
（2）读入一个中缀表示算术表达式str[maxs]（注：
str[i]=cal[i]）。
（3）从左至右扫描该算术表达式，从第一个字符开始判断，如果该字符是数字，则分析到该数字串的结束并将该数字串直接输出到repol[maxs]中。
（4）如果不是数字，该字符则是运算符，此时需比较优先关系。
步骤如下：
若为左括号‘（’则压入运算符栈顶；
若为其他运算符，则将该字符与运算符栈顶的运算符的优先关系相比较。
若该字符优先关系高于此时运算符栈顶的运算符，则将该运算符入栈。
若该字符优先关系不高于此时运算符栈顶的运算符，则将栈顶的运算符从栈中弹出到repol[maxs]，直到栈顶运算符的优先级低于当前运算符，将该字符入栈。
若为有括号‘（’，则弹出运算符栈顶的运算符至到repol[maxs]，直到遇到左括号‘（’。
弹出并作废此开括号。
（5）重复上述操作。
中缀表达式转成逆波兰后缀表达式后，calculate（）函数计算后缀表达式的值算法如下：
用局部数组stack[top]存放运算结果，top初值为0.
（1）依次读入后缀表达式repol[maxs]的字符ch，循环判断ch。
（2）若ch为运算符，则stack[top-1]与stack[top]做相应运算。
若运算只需单操
作数则stack[top]做相应运算。
运算结果存于stack[top-1]。
然后top--。
否则ch为数字或小数点‘.'’，为数字则d=*d+ch-'0';（d初始值为0，用
于存放连续数字字符的数学值）。
遇小数点，d保持原值。
小数点后的数字符与
小数点前的数字符一样处理，i记录小数点后的数字符个数。
最后d=d/（10^i），
top++;stack[top]=d。
注：
若str2repol（）函数遇非法字符时，LCD输出相应提示，不调用calculate（）。
若calculate（）函数遇除零，则不做运算，LCD输出“/0ERROR!
”。
2、按键控件
3、LCD输出显示
将字符串转为Unicode编码，在指定坐标处用文本模式显示字符串。
实现函数如下：
voidlcddisplay（char*str,intxx,intyy）
{
PDCpdc;;
d-=（int）d;
则标志位err=1；
将输入字符串转成逆波兰表达式；
（6）voidcalculate（）：
计算函数
功能：
判别标志位err。
为1则输出“SyntaxError！
！
”并退出，否则继续->
判别逆波兰表达式内容；
判别小数点->对数字做相应加权
判别运算符->做相应运算
调用double型转字符串函数；
调用字符串结果显示函数。
（7）char*doub2str（doubled,char*str）：
double型转字符串函数
功能:
判别d是否为负数。
是则字符串首位置'-'；d取反，继续->
判别d小数部分是否为零。
是则整数转字符串，否则再继续—>小数转字符串
将double型数字转换成字符串类型；
存储字符串并返回。
（8）voidlcddisplay（char*str,intxx,intyy）：
字符串显示函数
功能：
将字符串str[]显示在LCD的指定坐标（xx，yy）。
（9）voidredraw（charkey）：
重画按钮函数
功能：
响应相应函数；
重画相应按钮；
延时100ms后恢复原按钮。
（10）charzb2key（intx,inty）：
坐标转按键函数
功能：
将触摸点坐标（x，y）转换成相应按键字符。
（11）voiddcr（charkey）：
退格、清屏、读文件函数
功能：
响应退格键，屏幕显示去除最后一位字符，当前输入后前一次输入置'\0'；
响应清屏键，清楚显示区域内容；
响应读文件，调用读文件函数。
（12）voidreadfile（）：
读文件函数
功能：
读取指定目录文本文件；
显示文本内容；
计算内容（表达式）并显示。
（13）voidclc（）：
清屏函数
功能：
清除显示区域内容。
六、完整【】程序
#include"../ucos-ii/"/*uC/OSinterface*/
#include"../ucos-ii/add/"
#include"../ucos-ii/add/"
#include"../inc/"
#include<>
#include"../inc/sys/"
#include"../src/gui/"
#include<>
#include<>
charTextFilename[]="/sys/ucos/fj/";.\n"）;
OSTaskCreate（Main_Task,（void*）0,（OS_STK*）&Main_Stack[STACKSIZE-1],Main_Task_Prio）;
OSAddTask_Init
（1）;
LCD_printf（"StartinguCOS-II...\n"）;
LCD_printf（"Enteringgraphmode...\n"）;
LCD_ChangeMode（DspGraMode）;
OSStart（）;
return0;
}
{/*判定为数字*/
repol[t]=ch;t++;
ch=str[i];i++;
}
i--;
repol[t]='=';
t++;
/*if（ch<'0'&&ch>'9'&&ch!
='.'）
{
er="error!
";
lcddisplay（er,xz,yz+20）;
ch='=';
}*/
}
ch=str[i];i++;
}
while（top!
=0）{
repol[t]=stack[top];t++;top--;
}
repol[t]='=';
}
voidcalculate（）
{/*计算后缀表达式的值*/
doublestack[maxs],d0,d1,dd;/*作为栈使用*/
unsignedintre;
charch,*restr,*rez;
intt=1,top=0,counter,i;/*t为ex下标，top为stack下标*/
staticintzh=1;
ch=repol[t];t++;
while（ch!
='='）{
switch（ch）{
case'+':
stack[top-1]=stack[top-1]+stack[top];
top--;
break;
case'-':
stack[top-1]=stack[top-1]-stack[top];
top--;
break;
case'*':
stack[top-1]=stack[top-1]*stack[top];
top--;
break;
case'/':
if（stack[top]!
=0）
stack[top-1]=stack[top-1]/stack[top];
else{
printf（"\n\t除零错误!
\n"）;
lcddisplay（"ERROR!
",xz,yz）;
{
if（ch!
='.'&&zh==1）
{
d1=*d1+ch-'0';
}
if（ch=='.'）zh=0;
if（ch!
='.'&&zh==0）
{
d0=*d0+ch-'0';
counter++;
}
ch=repol[t];t++;
};
d-=（int）d;
for（i=0;i<10;i++）
{
d*=10;
str[j++]=（int）d+'0';
d-=（int）d;
}
while（str[--j]=='0'）;
str[++j]='\0';
}
returnstr;
}
intreadline（char*str,intn,FILE*pfile）
{
inti;
for（i=0;i<=n;i++）{
if（fread（str,1,1,pfile）!
=1）
return0;
if（*str=='\n'）{
str++;
*str=0;
returni;
}
str++;
}
returni;
}
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