简易计算器设计-msp430-C语言

简易计算器

目录

摘要…………………………………………………………………………………P3 关键字………………………………………………………………………………P3

一、设计要求………………………………………………………………………P3

二、方案论证与选择………………………………………………………………P3

2.1 单片机选择………………………………………………………………P3

2.2 LCD显示屏选择…………………………………………………………P3

2.3 键盘选择…………………………………………………………………P4

2.4 CPU工作方式选择………………………………………………………P4

三、系统实现………………………………………………………………………P4

3.1 硬件设计…………………………………………………………………P4

3.1.1系统框图……………………………………………………………P4

3.1.2 盘的电平设计以及与单片机的连接

键……………………………P5

3.2.3单片机与显示器的连接……………………………………………

P5

3.2软件设计……………………………………………………………………

P6

四、作品性能测试与分析…………………………………………………………P10

4.1试性能概览………………………………………………………………P10

4.2误差分析…………………………………………………………………P12

五、参考文献………………………………………………………………………P12

六、附录……………………………………………………………………………P13

6.1计算器功能介绍…………………………………………………………P13

6.2仿真电路图………………………………………………………………P13

6.3元件清单…………………………………………………………………P13

6.4原程序代码………………………………………………………………P14

摘要：本设计以低功耗单片机MSP430V136T、1602字符型液晶屏和4*4简易键盘为主要器件，来实现加、减、乘、除、开根号、平方、求倒数等运算。设计中分别采用P1口低4位和P2口低4位与键盘的行列线相连，用于采集中断信号并分析键值；键盘规格为4*4，由于所需的功能键数大于16，因此需要进行按键复用；单片机的P3口连接显示器的D0~D7端，用于输出显示数据或控制命令；选用P4口中的3、4和5口用于实现显示屏的控制功能：使能、控制/数

据选择端、读/写。本设计的软件部分采用中断方式获取键值，空闲时单片机处于休眠状态，极减小了单片机的功耗。

关键字：计算器、MSP430F2274单片机、LCD1602显示屏、键盘

一、设计要求

基本功能要求：输入两个2位十进制数，完成+、-、*、/、开方运算；

扩展功能要求：可在完成基本功能的基础上参照实际计算器完成，功能不限。

二、方案论证与选择

2.1 单片机选择

本设计采用的是MSP430F2274单片机。MSP430 是公司新开发的一类具有16 位总线的带FLASH 的单片机,由于其性价比和集成度高,受到广大技术开

发人员的青睐.它采用16 位的总线,外设和存统一编址,寻址围可达64K,还可以

外扩展存储器.具有统一的中断管理,具有丰富的片上外围模块,片有精密硬件乘

法器、两个16 位定时器、一个14 路的12 位的模数转换器、一个看门狗、4路P 口、16个外部中断、两路USART 通信端口、一个比较器、一个DCO 部振荡器和两个外部时钟,支持8M 的时钟.由于为FLASH 型,则可以在线对单片机进行调试和下载,且JTAG 口直接和FET(FLASH EMULATION TOOL)的相连,不须另外的仿真工具,方便实用,而且,可以在超低功耗模式下工作,对环境和人体的辐射小,测量结果为100mw 左右的功耗(电流为14mA 左右),可靠性能好,加强电干扰运行不受影响。

在软件方面，MSP430单片机适合C语言开发，具有如下优点：1、可以大大提高软件开发的工作效率；2、可以提高所设计的程序代码的可靠性、可读性和可移植性；3、设计者可以将注意力更多地集中在充分发挥MSP430的功能上。

2.2 LCD显示屏选择

本设计采用的是1602液晶显示屏。在单片机系统中应用晶液显示器作为输出器件有以下几个优点：

1显示质量高

由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器（CRT）那样需要不断刷新新亮点。因此，液晶显示器画质高且不会闪烁。

2 数字式接口

液晶显示器都是数字式的，和单片机系统的接口更加简单可靠，操作更加方便。

3 体积小、重量轻

液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示的目的，在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多。

4 功耗低

相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其它显示器要少得多。

2.3 键盘选择

本设计只需实现+、-、*、/、开根号等基本功能，所以使用4*4的简易键盘即可，对于附加功能，通过简单点的按键复用，即可实现。

2.4 CPU工作方式选择

查询方式：在这种工作方式下，当CPU执行完初始化程序后，便通过不断地查询端口值来判断是否有键按下，若有则跳转去执行相关的键值分析或数值计算及显示程序。执行完毕，继续回到主程序继续不断查询。

中断方式：在此工作方式下，CPU无需查询，在执行完中断程序后，通过