计算器设计 labview.docx
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计算器设计labview
计算器的设计
1、设计内容
形如WINDOWS自带的标准型计算器。
2、设计思路
完成标准型计算器的一般功能。
输入第一个数，进行存储并显示 输入运算的类型并存储 输入第二个数，存储并显示按“=”或则按其它运算符号“+、-、*、/”进行连续的运算，最后显示运算结果。
3、具体的实现过程
1、键入感应
首先建立一个簇
，然后在簇中建立23个布尔量，其中包括0--9十个数字键，1个小数点键，4个“+、-、*、/”运算键，1个等号键，1个开方键，1个符号转换键，1个倒数键，1个求百分数键，1个清零键，1个退格键，1个退出键。
如下图所示：
然后通过
将簇中元素按产生的顺序组成一个一维数组，这样就实现了每个键与数字（1--23）之间的对应。
每次按下一个键时，通过
查找出对应的键并把其
后对应的数字连接到一个case结构，然后执行对应case结构中的程序，至此就完成了对一个键的感应过程。
如下图所示：
2、运算变量的初始化
在运行程序之前，首先对需要用到的变量进行初始化，如图所示
3、无操作时的默认输出
当键盘上的键没有任何一个按下时，系统默认输出，其中等待时间为250ms。
4、数字1--9的输入
以数字“1”为例，当第一次输入数字“1”后，波尔量为真，进入case结构，将1输出到display中，波尔量变为假。
（图1.4.1）若再次输入1，为避免出现01这样的字符串，先判断之前显示的数据是否为0，若为0，则直接输出1，（图1.4.2）若不为0，则将这两次输入的数据通过连接字符串
连接到一起，在display中输出。
数字2到9也是同样的道理。
（图1.4.3）
（图1.4.1）
（图1.4.2）（图1.4.3）
5、数字0的输入
当第一次输入0时，与上述真的情况相同，现在就零输入时的多零问题进行设计。
虽然以多个零开头不影响输出的结果，但考虑到显示形式的正确性，只在小数点前显示一个零。
当数据输入后，通过连接字符与00比较，若不等，则将数据直接输出（图1.5.1）。
若相等，则直接输出0（图1.5.2）。
（图1.5.1）（图1.5.2）
6、小数点的输入
在小数点的输入时，最多只能显示出一个。
若直接点击小数点，则以“0.”输出（图1.6.1）。
若之前已输入数据，此时再输入小数点首先利用
判断已输入的数据中是否含有小数点，若不含有，则
后输出T，执行程序“真”（图1.6.2）；若含有小数点，则输出F，执行程序“假”（图1.6.3）
（图1.6.1）
（图1.6.2）（图1.6.3）
7、结果去零操作
在进行“+、-、*、/”运算及取负，取百分数，去倒数，开放运算之后程序默认为以保留6位小数的形式输出。
而为了显示结果的简便，将末位不影响结果的零及小数点进行省略。
利用层叠式顺序结构，首先将得出的结果经过N-1位的偏移后与零进行比较，若相等，则进行去零操作，运用while循环结构，直至末位数字不为零，循环结束（图1.7.1------上图表示末位为零，下图表示末位不为零）
（图1.7.1）
在进行去零操作之后，进行层叠式顺序结构的第二层，对无关的小数点进行清除。
（图1.7.2------上图表示末位为小数点，下图表示末位不是小数点）
（图1.7.2）
8、“+/-”键的设计
首先进行扫描字符串，将字符串数据转换为数值数据，经过取负数后再转换为字符串形式输出。
如下图所示
其中的顺序结构为去末尾零和去无关小数点的操作。
9、“+、-、*、/”四则运算
以加法为例，当簇中输出的数据表示进行加法运算时，程序进入五层的层叠式顺序结构，首先将字符串进行扫描，转换为数值变量（图1.9.1），之后，对之前的数据进行运算，以保证连续运算时得到正确的结果：
当第一次输入时，默认进行firstrun条件下的程序（图1.9.2），若以前已有运算，以减法为例，先将之前的两个数进行相减运算，并进行去零操作，之后再将本次的运算符号送入“运算符号”的局部变量，以便于进行下次运算（图1.9.3）。
（图1.9.1）
（图1.9.2）
（图1.9.3）
10、等号键
实现最终的运算结果，将结果进行去零操作后输出到display中，同时将代表运算符号的移位寄存器置为空字符串。
以加法为例。
11、百分数运算
将字符串转换为数值输出后除以100即可得到百分数输出，并对其进行去零。
（顺序结构的后两层为去零操作）
8、开方运算
将字符串转换为数值后进行开放运算，再转换为字符串输出，并进行去零操作。
（顺序结构的后两层为去零操作）
9、取倒数运算
原理与上述开方运算相同。
（顺序结构的后两层为去零操作）
10、退格键的设计
在点击退格键时，要实现从末位开始的依次退格，直至输出为0。
首先，将整数部分与小数部分进行分离，运用
实现此功能。
连接方式如图1.13.1
（图1.13.1）
分离后，将小数部分的字符串长度与0进行比较，若大于0，则进入到条件结构的“真”，将字符串长度减1后与整数部分连接，得到新的display输出。
（图1.13.2）
（图1.13.2）
若原字符串只有整数部分或者小数部分已经过退格键清除，则进入到条件结构的“假”。
、
若整数部分的字符串长度大于1，则进入到子条件结构的“假”，将整数的字符串长度减一后输出（图1.13.3）。
（图1.13.3）
若整数部分的长度不大于1，即小于等于1时，则进入到子条件结构的“真”，直接输出0.（图1.13.4）
（图1.13.4）
11、清零键
将程序中所有用到的变量均进行复位，达到清零复位的目的。
12、停止键
程序结束，将T输入到while循环的停止键上。
4、簇中的各元素在条件结构中代表的序号
簇中元素
默认
1
2
3
4
5
条件结构中序号
0
1
2
3
4
5
簇中元素
6
7
8
9
0
.
条件结构中序号
6
7
8
9
10
11
簇中元素
+/-
+
-
*
/
=
条件结构中序号
12
13
14
15
16
17
簇中元素
%
sqrt
1/x
Backspace
EXIT
C
条件结构中序号
18
19
20
21
22
23
5、整体程序
6、前面板的设计排版
7、while循环中寄存器功能
从上到下的寄存器功能依次为：
最上面的用来存储display中的数据，第二个用来前一次运算后输出的数值，第三个用来存放四则运算的符号，最底下的用来给出控制变量。
8、此计算器可以实现的功能
经过调试，此计算器可以实现基本的四则运算，开放，取负数，取百分数，取倒数的运算。
同时，它还可以实现四则运算的连续运算，并输出正确结果；对结果进行报错（对0取倒数，报错Inf；对负数开放，报错NaN）；对结果进行修正（第一位为零或多零，多小数点，结果末位不影响结论的零）。
具体操作与功能与WINDOWS自带的计算器类似。
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