简易计算器
简易计算器的课程设计
简易计算器的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解简易计算器的内部工作原理,掌握其基本功能操作。
2. 学生能运用计算器进行基本的算术运算,包括加、减、乘、除以及百分比计算。
3. 学生理解并掌握计算器上各个按键的功能及其在数学运算中的应用。
技能目标:1. 学生能够使用计算器辅助解决实际问题,如购物找零、面积计算等。
2. 学生通过计算器的使用,提高数据输入、结果读取和运算过程纠错的能力。
3. 学生能够结合数学知识,利用计算器进行数据的简单统计分析。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对待科学技术的积极态度,认识到计算器在日常生活和学习中的便捷性。
2. 增强学生的团队协作意识,通过小组活动,学会分享和交流使用计算器的经验。
3. 培养学生遵守计算器使用的规则,养成良好的计算器使用习惯,珍惜公共资源。
本课程设计针对的学生群体为小学高年级学生,他们已经具备了一定的数学基础和操作简单电子设备的能力。
课程性质为实用技能型,旨在通过简易计算器的教学,将理论知识与实践操作相结合,提高学生解决实际问题的能力。
在教学要求上,注重培养学生的动手操作能力和创新思维,同时强调情感态度的培养,使学生在学习技能的同时,也能形成正确的价值观。
通过具体学习成果的分解,教师可进行有针对性的教学设计和学习效果评估。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标,结合教材内容,科学系统地组织以下部分:1. 简易计算器基础知识:介绍计算器的发展历程、种类及简易计算器的结构组成,对应教材第二章第一节。
2. 计算器按键功能:详细讲解各按键的功能及其在数学运算中的应用,对应教材第二章第二节。
3. 基本运算操作:教授如何使用计算器进行加、减、乘、除以及百分比计算,对应教材第二章第三节。
4. 计算器在实际应用中的使用:结合实际案例,如购物找零、面积计算等,展示计算器的实用性,对应教材第二章第四节。
5. 数据的简单统计分析:利用计算器进行数据输入、处理和简单统计分析,对应教材第二章第五节。
基于51单片机简易计算器毕业论文
基于51单片机简易计算器设计引言计算器(Calculator)是微型电子计算机的一种特殊类型。
它与一般通用计算机的主要区别在于程序输入方式的不同。
计算器的程序一般都已经固定,只需按键输入数据和运算符号就会得出结果,很容易就能掌握。
而一般计算机的程序可以根据需要随时改动,或重新输入新的程序。
简易计算器主要用于加减乘除;科学计算器,又增添了初等函数运算(有的还带有数据总加、求平均值等统计运算)。
现代电子计算器首次问世是1963年。
那时的计算器是台式的,在美国波士顿的电子博览会上展出过。
与计算机相比,它小巧玲珑,计算迅捷,一般问题不必事先编写复杂的程序。
随着微电子技术的不断发展,微处理器芯片的集成程度越来越高,单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器/计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A/D转换器、D/A转换器等多种电路,这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合,组成智能化测量控制系统。
这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展,目前人们已经完全可以设计并制造出具有某些特殊功能的简易智能机器人。
随着社会需求,计算器也从原有单一的数字加减计算演变为复杂的多种运算。
现在不在单一的在某一方面而是涉及到生活的方方面面.由于我对知识掌握的不够熟练,重点不够清楚,导致在重点与非重点处花费的时间不成比例,进度缓慢,这是设计没能全部完成的部分原因。
目前只做到按键与显示的结合(即在显示器上可以显示数字键还有命令键+-*/ =清零);加法子程序已经编写成功并严整无误,但在整体调试中未能圆满实现,本部分正在调试中。
等调试成功后,其它运算子程序的问题将迎刃而解。
1.简易计算器的设计方案1.1硬件部分设计方案1 单片机部分单片机以AT89C51来做为核心元器件。
2 按键部分设计思路:采用4*4行列式键盘,分别设定数字键和功能键,采用查询方式,每次有键按下时,先判断是实数字键还是功能键。
但是这种方式采用了大量的I/O口线。
简易计算器 (1)
目录第一章:设计目的11.1课程设计目的.................................................................................. 错误!未定义书签。
1.2简易计算器设计的意义 (1)1.3系统的基本要求 (1)1.4功能设计 (3)第二章:功能描述 (3)2.1功能模块框图 (3)2.2相关功能介绍.................................................................................. 错误!未定义书签。
2.1系统模块机构框图 (4)第三章:总体设计 (5)3.1系统流程图 (3)3.2模块描述 (5)3.3函数声明 (5)第四章:程序实现 (5)4.1界面设计 (10)4.2计算界面 (11)4.3退出界面 (12)第五章:课程设计的结果展示 (13)第六章:参考文献................................................................................................. - 15 -第七章:课程设计总结......................................................................................... - 16 -第一章课程设计目的1.通过一个学期的学习,我认为要学好C语言程序这门课程,不仅要认真阅读课本知识,更重要的是要通过上机实践才能增强和巩固我的知识。
特别是作为本科生,更要注重实践这一环节,只有这样我们才能成为合格的计算机人材。
通过这次课程设计,进一步巩固所学的语句,如语句嵌套等;加深对循环,分支等结构的运用;最后还可以熟悉四则运算﹑三角函数等经典算法。
2.通过此次课程设计扩展自己的知识面,课本上的东西是远远不够的,可以通过去图书馆查资料,上网找资料等手段学到一些新知识,比如画图函数,颜色填充函等。
简易计算器设计说明书
摘要单片机的出现是计算机制造技术高速发展的产物,它是嵌入式控制系统的核心。
如今,它已广泛的应用到我们生活的各个领域,电子、科技、通信、汽车、工业等。
计算器的出现给我们的生活带来了巨大的便利,计算器在我们的生活中随处可见,也是我们日常生活中不可缺少的工具。
本设计是基于51系列单片机来进行的数字计算器系统设计,可以完成计算器的键盘输入,进行加、减、乘、除简单的基本四则运算,并在LCD上显示相应的结果。
设计电路采用AT89C51单片机为主要控制电路,利用按键作为计算器的键盘的输入。
显示采用字符LCD 静态显示。
软件方面使用C语言编程,并用PROTUES仿真。
单片微型计算机简称单片机。
它是在一块芯片上集成中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、定时/计数器及I/O接口电路等部件,构成一个完整的微型计算机。
它的特点是:高性能,高速度,体积小,价格低廉,稳定可靠,应用广泛。
单片机比专用处理器最适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。
本文介绍了单片机的产生发展、功能特点、应用开发等内容。
【关键词】简单计算器单片机 LCD 应用发展背景近年来,单片机以其体积小、价格廉、面向控制等独特优点,在各种工业控制、仪器仪表、设备、产品的自动化、智能化方面获得了广泛的应用。
与此同时,单片机应用系统的可靠性成为人们越来越关注的重要课题。
影响可靠性的因素是多方面的,如构成系统的元器件本身的可靠性、系统本身各部分之间的相互耦合因素等。
其中系统的抗干扰性能是系统可靠性的重要指标。
本设计采用80c51 芯片,实现了利用单片机进行了一个简单计算器设计。
允许对输入数据进行加减乘除运算及LCD 显示.如果设计对象是更为复杂的计算器系统,其实际原理与方法与本设计基本相同。
LCD液晶显示器是Liquid Crystal Display 的简称,LCD 的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒,下基板玻璃上设置TFT(薄膜晶体管),上基板玻璃上设置彩色滤光片,通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向,从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。
labview简易计算器课程设计
labview简易计算器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解LabVIEW编程基础,掌握创建虚拟仪器的基本步骤。
2. 学生能运用LabVIEW中的数学运算节点,实现简易计算器的加、减、乘、除功能。
3. 学生了解LabVIEW中的数据类型及其在计算中的应用。
技能目标:1. 学生能够独立设计并搭建简易计算器的LabVIEW程序,实现基础运算功能。
2. 学生通过实践操作,提高问题分析、程序设计和调试的能力。
3. 学生能够运用所学知识解决实际问题,形成计算思维。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对计算机编程的兴趣,认识到编程在生活中的应用价值。
2. 学生通过团队协作,培养沟通与协作能力,形成良好的团队精神。
3. 学生在解决问题的过程中,培养勇于尝试、不断探索的精神,增强自信心。
课程性质:本课程为信息技术课程,以实践操作为主,注重培养学生的动手能力和计算思维。
学生特点:学生为初中年级,具备一定的计算机操作基础,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手实践。
教学要求:教师应结合学生特点,以引导为主,让学生在实践中掌握知识,提高技能,培养情感态度价值观。
教学过程中,注重分层教学,关注每个学生的学习进度,确保课程目标的实现。
通过课程目标的分解,使学生在完成具体学习成果的过程中,达到课程目标的要求。
二、教学内容1. LabVIEW基本概念与操作- 虚拟仪器与LabVIEW简介- LabVIEW编程环境熟悉- 前面板与后面板的基本操作2. 简易计算器程序设计- 数据类型与数学运算节点介绍- 加、减、乘、除功能的设计与实现- 程序调试与优化3. 实践操作与案例分析- 设计并搭建简易计算器程序- 分析实际案例,了解LabVIEW在计算器中的应用- 课堂讨论与问题解决教学大纲安排:第一课时:LabVIEW基本概念与操作- 导入新课,介绍虚拟仪器与LabVIEW- 学生熟悉LabVIEW编程环境,了解前面板与后面板操作第二课时:简易计算器程序设计(一)- 讲解数据类型与数学运算节点- 学生学习加、减功能的设计与实现第三课时:简易计算器程序设计(二)- 学生学习乘、除功能的设计与实现- 程序调试与优化第四课时:实践操作与案例分析- 学生设计并搭建简易计算器程序- 分析案例,课堂讨论,问题解决教学内容与进度按照上述大纲进行,确保学生能够循序渐进地掌握LabVIEW 简易计算器的程序设计。
简易计算器课程设计
山东大学控制科学与工程学院课程设计报告书课程设计名称:简易计算器班级:测控一班学号:201000171202姓名:魏凯峰一、电路工作原理该电路主要由以下几部分组成,1、51系列单片机最小系统板,由AT89C51单片机,复位电路,晶振电路(晶振频率是11.0592MHZ),这部分是控制中心,晶振电路可产生程序运行所需要的时钟频率。
2、显示部分,由8位共阴数码管和两个74HC573锁存器、排阻(1K)组成,74HC573锁存器用于动态显示数据,也有驱动显示作用,排阻是限流作用。
3、按键部分,由20位独立键盘组成,按矩阵形式连接,用到9个IO口。
原理:键盘作为数字输入,矩阵键盘的工作原理是当某个键按下时,其两端的IO口电平变化,程序中通过相应位的与或运算,就可以判断出是哪个按键被按下,单片机中的程序不断读取键盘的输入并实时显示在数码管上,数码管用段位选不断切换显示,如当位选为高电平时即为点亮,然后再输入相应的数字段码(该电路中用的是共阴极数码管的字码),这样数码管上便可以显示相应数字。
锁存器中的LE口就是段位选口,高电平有效,数码管中的A、B......G、DP是数码管中的每一段,只要某个字母为高电平,则该段二极管就会被点亮(共阴极)。
在同时显示多个数字时要利用到动态显示,视觉动态显示主要就是利用人眼的视觉感来设计的,一般来说如果显示的频率过慢,则会有断断续续的显示;如果显示的频率加快,则人眼就分辨不出这种视觉残余!二、程序简要说明从主函数开始,先是定义一些变量,然后是调用显示函数displaypro(0),先显示0,然后进入一个大循环while(1),在循环里面先检测键盘keyscan(),并把检测值赋给K,然后是段位选循环8次检测,然后用switch(k)函数来执行键盘操作,k的值从0到9表示输入数字0到9,10到13表示加减乘除,17、15分别表示十六进制和二进制,16表示小数点,14表示正负号,18表示清除,19是等于号。
简单介绍简易计算器的使用方法
简单介绍简易计算器的使用方法简易计算器使用方法计算器是我们日常生活中常见的小工具之一,它能够方便快捷地完成各种数学运算。
在本文中,我们将简单介绍一下简易计算器的使用方法,帮助大家更好地利用这个小工具。
一、开机与关闭使用简易计算器之前,首先需要开机。
通常,在计算器上会有一个电源开关,打开开关后,计算器便会自动启动。
要关闭计算器,只需要将电源开关关闭即可。
二、数字输入在简易计算器上,数字输入是最基本的操作。
计算器通常会有一个数字键盘,上面标有0到9的数字。
通过按下相应的数字键,可以输入需要计算的数值。
输入多位数时,只需按照正确的顺序依次按下每个数字键。
三、基本运算简易计算器能够完成四则运算,包括加法、减法、乘法和除法。
使用计算器进行基本运算时,需要按下特定的运算符键。
1. 加法:简易计算器上通常会有一个“+”键,按下该键后,计算器会把当前输入的数值记为被加数,再输入另一个数值,按下“=”键,计算器就会显示它们的和。
2. 减法:类似地,简易计算器上通常会有一个“-”键,按下该键后,计算器会把当前输入的数值记为被减数,再输入一个数值,按下“=”键,计算器就会显示它们的差。
3. 乘法:简易计算器上通常会有一个“×”键,按下该键后,计算器会把当前输入的数值记为被乘数,再输入一个数值,按下“=”键,计算器就会显示它们的积。
4. 除法:类似地,简易计算器上通常会有一个“÷”键,按下该键后,计算器会把当前输入的数值记为被除数,再输入一个数值,按下“=”键,计算器就会显示它们的商。
四、小数与分数计算除了整数运算,简易计算器还可以进行小数和分数的计算。
对于小数的输入,直接使用数字键盘即可,对于分数的输入,则需要使用特定的输入方式。
通常,在计算器上会有一个“分数”键或“1/x”键,按下该键后,计算器会进入分数输入模式,在屏幕上显示分子和分母的输入框,通过按下数字键来输入相应的分子和分母。
输入完毕后,按下“=”键,计算器就会进行分数的计算。
数电实验简易计算器
北京邮电大学数电综合实验报告题目:简易计算器学院:信息与通信工程学院班级:学号:班内序号:姓名:数字电路综合实验报告简易计算器一、实验课题及任务要求设计并实现一个简易计算器。
基本要求:1.利用4X4 小键盘作为输入,包括:数字键0-9,清除键,等号键及‘+’‘-’‘*’运算符号键;2.实现输入为99 以内自然数的加、减、乘运算;3.能够实现多次连续计算(无优先级,从左到右计算结果),如:12+34×2-78=14;4.最大结果为99999(五位),溢出报警;5.用数码管显示输入的数字和结果,最左侧数码管用来表示数字的正负,其他五位数码管表示结果;结果的绝对值大于99999时,数码管显示‘Error’。
提高要求:1.实现输入为9999 以内自然数的加、减法;2.除法运算,不能除尽时小数保留1 位有效数字;3.能够区分运算优先级(先乘除,后加减),如:12+34×2-78=2 ;4.自拟其他功能。
二、系统设计2.1系统总体框图2.2逻辑流程图2.3MDS图2.4分块说明程序主要分为6个模块:分频器模块,键盘扫描模块,防抖模块,控制模块,数码管模块,报警模块。
VHDL文件devider包括分频器模块,keyboard包括键盘扫描模块,datain 包括防抖模块,控制模块,数码管模块,报警模块。
1.分频器模块系统时钟是50MHz,利用分频器得到25赫兹的时钟用于键盘扫描;100赫兹的时钟用于键盘去抖;1000赫兹的时钟用于数码管显示。
2.键盘扫描模块本模块主要完成是4×4键盘扫描,然后获取其键值,并对其进行编码,从而进行按键的识别。
键盘扫描的实现过程如下:对于4×4键盘,连接为4行、4列,因此要识别按键,只需要知道是哪一行和哪一列即可。
为了完成这一识别过程,在时钟的上升沿输出列扫描信号其中一列输出低电平,另外三列输出高电平;在时钟的下降沿读入行值,当四行全为1时,表明无键按下;若某一列的行值为0,表示该行有键被按下。
简易的计算器课程设计
简易的计算器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解计算器的基本功能,掌握开关机、数字输入、基本运算符号的使用。
2. 学生能掌握计算器上各按键的功能,如清除、撤销等操作。
3. 学生了解计算器的类型,如简单计算器、科学计算器等。
技能目标:1. 学生能熟练操作计算器,完成基本的数学运算,如加减乘除、百分比等。
2. 学生能运用计算器解决实际生活中的数学问题,如购物找零、计算面积等。
3. 学生能通过计算器进行简单的数据统计和分析。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对数学的兴趣和好奇心,认识到计算器在生活中的重要性。
2. 学生养成良好的计算习惯,尊重数学知识,注重实际应用。
3. 学生在小组合作中,学会分享和倾听,培养团队协作精神。
本课程针对小学四年级学生设计,结合学生的认知特点,注重培养实际操作能力和解决问题的能力。
课程以计算器为工具,引导学生运用数学知识解决实际问题,提高学生对数学学科的兴趣和自信心。
通过分解课程目标,教师可以更好地进行教学设计和评估,确保学生达到预期学习成果。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 计算器的基本操作与功能- 认识计算器的各部分名称和功能- 学习开关机、数字输入、基本运算符号的使用- 掌握清除、撤销等操作教学内容关联课本第四章第一节数学工具的使用。
2. 基本数学运算- 加减乘除四则运算- 百分数、乘方运算- 混合运算顺序与计算教学内容关联课本第四章第二节数学运算的应用。
3. 计算器在实际生活中的应用- 解决购物找零问题- 计算简单图形的面积和周长- 数据的统计与处理教学内容关联课本第四章第三节数学与生活。
教学大纲安排如下:第一课时:认识计算器及其基本操作第二课时:基本数学运算与计算器操作第三课时:计算器在实际生活中的应用教学进度根据学生的掌握情况灵活调整,确保学生充分理解和掌握教学内容。
三、教学方法针对本章节内容,采用以下教学方法:1. 讲授法:教师通过生动的语言和形象的表达,向学生介绍计算器的基本操作与功能,以及基本数学运算的规则。
简易计算器
综合实验四简易计算器的设计
一、实验目的
1、进一步熟悉LED显示电路和键盘扫描电路的工作原理和编程方法;
2、了解数据计算的基本方法。
二、实验内容
利用学习板上提供的显示电路和键盘电路,做一个简单的计算器。
用十六进制A键=‘+’、B键=‘—’、C键=‘*’、D键=‘/’、E键=‘=’、F键=‘CE’。
三、实验电路原理图及连线
1、实验电路原理图如图1所示
图1 实验电路原理图
2、实验连线图
(1)、按键接到P0口。
用一条8针排线,把键盘模块的SW101接到CPU模块的P0口JP0。
(SW101的上四位是行控制,下四位是列控制,P0口低四位接行,高四位接列。
注意顺序不要接错!)
(2)、接8位数码管的显示段控线。
将数码管模块的数据口LED1接到CPU模块的P1口JP1。
(注意顺序不要接错!)
(3)、接4位数码管的显示位控线。
将数码管模块的四位位控接到CPU模块的P2口JPL2的低四位。
四、实验说明
本学习板提供一个4*4的小键盘。
本实验要求做一个简易计算器,包括0~9,10个数字键,‘+’、‘—’、‘*’、‘/’‘=’五个功能键和一个清除键。
五、程序参考框图
六、实验程序:汇编程序及C51程序见“程序”文件夹。
简易计算器实验报告
简易计算器实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计并实现一个简易计算器,能够进行基本的四则运算(加、减、乘、除),以及处理括号的优先级运算,提高对程序设计和逻辑思维的理解与应用能力。
二、实验原理1、四则运算的优先级规则在数学运算中,先计算括号内的表达式,然后按照先乘除后加减的顺序进行计算。
乘除法的优先级高于加减法,如果在同一级运算中,按照从左到右的顺序进行。
2、数据结构的选择使用栈(Stack)数据结构来存储操作数和运算符。
栈具有先进后出的特点,非常适合处理表达式中的括号和优先级。
3、算法思路首先,将输入的表达式进行解析,将数字和运算符分别存储到不同的栈中。
然后,根据运算符的优先级进行计算,将计算结果重新压入栈中,直到表达式计算完毕。
三、实验设备及环境1、编程工具:选择了 Python 语言作为主要的编程工具,使用PyCharm 集成开发环境进行代码编写和调试。
2、操作系统:Windows 10 操作系统。
四、实验步骤1、定义数据结构定义两个栈,一个用于存储操作数(operandStack),一个用于存储运算符(operatorStack)。
2、表达式解析遍历输入的表达式字符串,将数字转换为整数并压入操作数栈,将运算符压入运算符栈。
遇到左括号直接压入运算符栈,遇到右括号则进行括号内的运算。
3、运算处理当运算符栈不为空时,取出栈顶的运算符和两个操作数进行计算。
根据运算符的优先级进行相应的运算,将结果压入操作数栈。
4、最终结果当表达式解析完毕后,操作数栈中的唯一元素即为表达式的计算结果。
五、代码实现```pythonclass SimpleCalculator:def __init__(self):selfoperandStack =selfoperatorStack =def calculate(self, expression):for char in expression:if charisdigit():selfoperandStackappend(int(char))elif char in '+/()':if char =='(':selfoperatorStackappend(char)elif char ==')':while selfoperatorStack-1!='(':operator = selfoperatorStackpop()operand2 = selfoperandStackpop()operand1 = selfoperandStackpop()result = selfperformOperation(operand1, operand2, operator)selfoperandStackappend(result)selfoperatorStackpop()else:while selfoperatorStack and selfhasHigherPrecedence(selfoperatorStack-1, char):operator = selfoperatorStackpop()operand2 = selfoperandStackpop()operand1 = selfoperandStackpop()result = selfperformOperation(operand1, operand2, operator)selfoperandStackappend(result)selfoperatorStackappend(char)while selfoperatorStack:operator = selfoperatorStackpop()operand2 = selfoperandStackpop()operand1 = selfoperandStackpop()result = selfperformOperation(operand1, operand2, operator)selfoperandStackappend(result)return selfoperandStackpop()def hasHigherPrecedence(self, op1, op2):if op1 in '/' and op2 in '+':return Trueelif op1 in '+' and op2 in '+':return Falseelif op1 in '/' and op2 in '/':return Falsereturn Falsedef performOperation(self, operand1, operand2, operator):if operator =='+':return operand1 + operand2elif operator =='':return operand1 operand2elif operator =='':return operand1 operand2elif operator =='/':if operand2 == 0:raise ValueError("除数不能为 0")return operand1 / operand2if __name__ =="__main__":calculator = SimpleCalculator()expression ="2 + 3 (4 1) / 2"result = calculatorcalculate(expression)print("计算结果:", result)```六、实验结果与分析1、测试用例及结果输入表达式:"2 + 3 4",计算结果:14输入表达式:"(2 + 3) 4",计算结果:20输入表达式:"5 2 3",计算结果:-1输入表达式:"10 / 2 + 1",计算结果:62、结果分析对于简单的四则运算表达式,计算器能够正确计算出结果。
简易计算器
实验六简易计算器实验目的:1.掌握汇编语言程序的综合应用。
实验设备:计算机一台。
预装Windows XP、宏汇编MASM5。
实验内容A:编写能够实现以下要求的汇编语言程序,并上机实现。
1.编程实现一个3位的加、减计算器(两个运算数和结果均不超过3位),在键盘上键入XXX+XXX=,即可显示出结果并结束工作。
实验内容B:编写能够实现以下要求的汇编语言程序,并上机实现。
1.A程序只能实现大数减小数,如3-2,2若-3则不行。
修改程序使得可以处理。
2.A程序结果总要输出3位,如结果为3,输出便为003。
修改程序使得能够去掉前面的无效0。
预习要求:1.阅读实验内容A的参考源程序,对其结构以及实现方法进行分析,在理解的基础上掌握编程方法。
2.根据要求,编写实验内容B的源程序。
3.编辑建立实验内容A和实验内容B的源程序文件,存入U盘保存。
4.写出预习报告,报告中应有实验内容B的源程序清单。
实验步骤:1.编辑建立实验内容A的源程序,对其进行汇编、链接获得可执行文件。
运行可执行文件,实现实验内容A的要求。
2.参考实验内容A的源程序,编辑建立实验内容B的源程序,对其进行汇编、链接获得可执行文件。
如果在汇编、链接过程中有错误产生,则根据提示信息逐一修改错误,直到无错误产生。
运行可执行文件,实现实验内容B的要求。
重要提示:1.为了能够实现小数减大数得到负数结果,需要在做运算前先进行一次比较,若被减数小于减数则交换两数,并先输出一“-”。
2.为了能够去掉无效0,可以先将3位结果存起来(如同保存输入字符一样),然后从最高位开始查找不为0的位,从此位开始执行输出。
实验内容A参考程序:NAME DEMO7DATA SEGMENTSTRING DB 100 DUP(?)DATA ENDSSTACK SEGMENT PARA STACK 'STACK'DB 100 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART PROC FARBEGIN: PUSH DSMOV AX,0PUSH AXMOV AX,DATAMOV DS,AXLEA BX,STRINGLP1: MOV AH,1 ; 将输入的字符存入string起始的区域中,直到输入“=” INT 21HMOV [BX],ALINC BXCMP AL,'='JNE LP1LEA BX,STRINGMOV CX,0LP2: MOV AL,[BX] ; 将第1个加数转换成二进制CMP AL,'+'JE LP3CMP AL,'-'JE LP3AND AL,0FHMOV AH,0PUSH AXMOV AX,10MUL CXPOP CXADD CX,AXINC BXJMP LP2LP3: PUSH AXPUSH CXMOV CX,0INC BXLP4: MOV AL,[BX] ; 将第2个加数转换成二进制CMP AL,'='JE LP5AND AL,0FHMOV AH,0PUSH AXMOV AX,10MUL CXPOP CXADD CX,AXINC BXJMP LP4LP5: POP AX ; 根据要求做加法或减法POP BXCMP BL,'+'JNE LP6ADD AX,CXJMP LP7LP6: SUB AX,CXLP7: MOV CL,100 ; 将结果转换成十进制输出 DIV CLPUSH AXMOV DL,ALADD DL,30HMOV AH,2INT 21HPOP AXMOV AL,AHMOV AH,0MOV CL,10DIV CLPUSH AXMOV DL,ALADD DL,30HMOV AH,2INT 21HPOP AXMOV DL,AHADD DL,30HMOV AH,2INT 21HRETSTART ENDPCODE ENDSEND BEGIN实验B参考程序:DATA SEGMENTSTRING DB 100 DUP(?)DATA ENDSSTACK SEGMENT PARA STACK 'STACK'DB 100 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART PROC FARBEGIN: PUSH DSMOV AX,0PUSH AXMOV AX,DATAMOV DS,AXLEA BX,STRINGLP1: MOV AH,1 ; 将输入的字符存入string起始的区域中,直到输入“=”INT 21HMOV [BX],ALINC BXCMP AL,'='JNE LP1LEA BX,STRINGMOV CX,0LP2: MOV AL,[BX] ; 将第1个加数转换成二进制CMP AL,'+'JE LP3CMP AL,'-'JE LP3AND AL,0FHMOV AH,0PUSH AXMOV AX,10MUL CXPOP CXADD CX,AXINC BXJMP LP2LP3: PUSH AXPUSH CXMOV CX,0INC BXLP4: MOV AL,[BX] ; 将第2个加数转换成二进制 CMP AL,'='JE LP5AND AL,0FHMOV AH,0PUSH AXMOV AX,10MUL CXPOP CXADD CX,AXINC BXJMP LP4LP5: POP AX ; 根据要求做加法或减法POP BXCMP BL,'+'JNE LP6ADD AX,CXJMP LP7LP6:CMP AX, CXJA LPXCHG AX, CXpush axmov dx, 45mov ah, 2int 21hpop axLP: SUB AX, CXLP7: MOV CL,100 ; 将结果转换成十进制输出 DIV CLPUSH AXMOV DL,ALCMP DL,0JE L1ADD DL,30HMOV AH,2INT 21HPOP AXMOV AL,AHMOV AH,0MOV CL,10DIV CLPUSH AXMOV DL,ALCMP DL,0ADD DL,30HMOV AH,2INT 21HPOP AXMOV DL,AHADD DL,30HMOV AH,2INT 21HRETL1: POP AXMOV AL,AHMOV AH,0MOV CL,10DIV CLPUSH AXMOV DL,ALCMP DL,0JE L2ADD DL,30HMOV AH,2INT 21HL2: POP AXMOV DL,AHADD DL,30HMOV AH,2INT 21HRETSTART ENDP CODE ENDSEND BEGIN。
微机原理简易计算器课程设计
告计报课程设简易计算器课程设计名称:三系系别:张梦瑶学生姓名:1 11通信班班级:20110306111 学号:成绩:指导教师:袁静开课时间:2013-2014 学年 1 学期微机原理课程设计——简易计算器一.设计题目简易计算器二.主要内容1、采用模块化程序结构设计软件,可将整个软件分成若干功能模块。
2、画出程序流程图。
3、根据流程图,编写源程序。
4、上机调试程序。
三.具体要求1、利用BIOS和DOS的中断来设计一个计算器,要求在屏幕上显示一个主菜单,提示用户输入相应的数字键,分别执行加、减、乘、除四种计算功能和结束程序的功能。
2、利用BIOS中断的10号功能调用来设置显示方式。
3、利用DOS中断的01号和02号子功能来完成键盘接收,结果显示。
四.进度安排五.成绩评定考核方法:现场验收(占50%),课程设计报告(占50%)。
考核内容:学习态度(出勤情况,平时表现等)、方案合理性、程序编制质量、演示效果、设计报告质量。
成绩评定:优,良,中,及格,不及格。
:如发现抄袭,按照不及格处理。
特别说明页24共页2第微机原理课程设计——简易计算器目录前言 .....................................................41、设计题目 (5)2、设计内容 (5)2.1 基本内容 (5)2.2 主要功能 (5)3、设计原理及方案 (6)3.1 总体方案 (6)3.2 程序流程图 (7)3.2.1 主程序 (7)3.2.2 计算子程序 (8)3.3 系统模块详细设计 (9)3.3.1 界面设置 (9)3.3.2 算法选择设置 (10)3.3.3 数制转换设置 (11)4.汇编源程序代码 ........................................135、调试运行结果 (20)5.1 操作说明 (20)5.2 调试运行结果 (20)6、心得体会 (23)7、参考文献 (24)页24共页3第微机原理课程设计——简易计算器前言课程设计是培养和锻炼学生在学习完本门课后综合应用所学理论知识,解决实际工程设计和应用问题的能力的重要教学环节。
简易计算器电路课程设计
简易计算器电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解简易计算器电路的基本原理,掌握计算器各部分电路的功能和相互关系。
2. 学生能够运用所学的电子元件,如电阻、电容、二极管等,搭建一个简单的计算器电路。
3. 学生能够解释计算器电路中的数字逻辑运算过程,如加、减、乘、除等基本运算。
技能目标:1. 学生能够运用电路图设计软件,绘制简易计算器电路图,并进行电路仿真。
2. 学生能够运用焊接工具,动手组装和调试简易计算器电路,解决电路中可能出现的问题。
3. 学生能够通过小组合作,进行电路设计和搭建,提高团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过动手实践,培养对电子技术的兴趣和爱好,激发创新意识和探索精神。
2. 学生在电路设计和搭建过程中,培养耐心、细心和严谨的科学态度。
3. 学生通过学习简易计算器电路,认识到电子技术在日常生活中的重要性,增强环保意识和节能意识。
课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,旨在让学生通过动手实践,掌握简易计算器电路的设计和搭建。
学生特点:学生为初中生,对电子技术有一定的好奇心,具备基本的物理知识和动手能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,培养创新思维和实际操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 电路基础知识回顾:电阻、电容、二极管等电子元件的特性及在电路中的作用。
2. 数字逻辑基础:逻辑门电路的原理与功能,重点讲解与门、或门、非门等基本逻辑门。
3. 简易计算器电路原理:介绍计算器电路的基本结构,包括电源、输入部分、处理部分和显示部分。
- 电源:讲解如何为计算器电路提供稳定的电源。
- 输入部分:讲解按键扫描电路的原理,使学生理解如何将按键输入转化为电路信号。
- 处理部分:讲解算术逻辑单元(ALU)的功能,重点介绍加法器、寄存器等组成部分。
- 显示部分:介绍七段显示器的原理,使学生了解数字显示的电路实现方式。
实验01 简易计算器设计
实验1简易计算器设计一、实验目的1、掌握事件结构的编程2、掌握字符串与数字的相互转化3、掌握条件结构的编程4、生成exe文件二、实验要求利用LabVIEW的事件结构编写一个简单的计算器程序,实现加、减、乘、除等运算,并能对计算结果进行清除,前面板按钮及布局如下图所示。
图1 计算机界面要求最后创建项目,生成exe可执行文件。
三、实验设备1、计算机2、安装LabVIEW软件(版本不限,本实验指导书以2018版为例)四、实验说明1、程序流程图图2 程序流程图2、设计思路计数器界面中每个按键相当于一个布尔输入控件,共17个;计算结果的显示为一个字符串显示控件。
每次按键触发一个按键事件,利用LabVIEW的事件响应结构对每个按键进行响应,实现要求的简易计算器功能。
表1 布尔输入控件的说明前面板除了17个布尔输入控件外,还包含输入数据的输入临时值控件、输入1、输入2、存储操作运算符的运算符临时值控件、运算结果和过程显示,过程显示充当计算器的显示器。
3、算法流程图包括程序初始化、运算符判断、数据存储与运算、显示等。
图3 算法流程图五、实验过程1、前面板设计打开IabVIEW2018软件,新建一个VI,并命名为虚拟计算器。
在前面板上右击,在布尔控件中选择“确定按钮”;右击,打开显示项,去掉标签;调整按键到合适的大小;再拷贝16个按键,排列好,C键和±键还需要调整一下大小;修改各按键的布尔文本;双击各按键到后面板中修改各自的标签,例如将布尔文本为1的按键标签改为“数字1”,将布尔文本为+的按键标签改为“加”,以方便编程时识别各按键。
再设置一个字符串显示控件,用来显示运算数值、运算符号和运算结果,修改标签为“过程显示”;还需要设置5个字符串显示控件,标签分别为“输入临时值”、“输入1”、“输入2”、“运算符临时值”、“运算结果”。
得到如下图所示的计算器前面板、后面板。
图4 前面板布局图图4 后面板2、初始化将前面板中的各个显示控件初始化,如图5所示。
简易计算器课程设计摘要
简易计算器课程设计摘要一、课程目标知识目标:1. 学生能够掌握简易计算器的基本功能,包括加、减、乘、除等四则运算。
2. 学生能够理解计算器的操作原理,了解显示屏、按键与内部电路之间的关系。
3. 学生能够运用计算器解决日常生活中遇到的基础数学问题。
技能目标:1. 学生能够熟练操作简易计算器,进行快速准确的计算。
2. 学生能够通过使用计算器,培养解决问题的能力和逻辑思维能力。
3. 学生能够通过小组合作,共同探讨计算器的使用技巧,提高团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够增强对数学学科的兴趣,认识到数学在生活中的重要性。
2. 学生能够树立正确的计算观念,注重计算的准确性和效率。
3. 学生能够培养严谨的学习态度,对待计算任务认真负责。
4. 学生能够学会尊重他人,学会倾听和分享,形成良好的团队合作精神。
课程性质:本课程为信息技术与数学学科的融合课程,以实践操作为主,注重培养学生的动手能力和解决问题的能力。
学生特点:四年级学生具备一定的数学基础和逻辑思维能力,对新鲜事物充满好奇心,喜欢动手操作。
教学要求:教师应结合学生特点,以实际操作为主,引导学生主动探究,注重培养学生的自主学习能力和团队合作精神。
在教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励学生积极参与,确保每个学生都能达到课程目标。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识运用到实际生活中,提高综合素质。
二、教学内容本课程教学内容紧密结合课程目标,确保学生掌握简易计算器的使用及其背后的数学概念。
1. 计算器基础知识:- 计算器的发展历程- 计算器的种类及功能- 认识简易计算器的外观、按键布局及其功能2. 基本操作与四则运算:- 认识显示屏,理解操作结果- 学习加、减、乘、除四则运算的操作方法- 练习使用计算器解决实际问题3. 进阶操作与问题解决:- 掌握计算器上的额外功能,如百分比、乘方等- 解决涉及复合运算的数学问题- 通过计算器进行数据比较和分析教学大纲安排如下:- 第一课时:计算器基础知识介绍,认识简易计算器- 第二课时:基本操作学习,加、减、乘、除四则运算- 第三课时:进阶操作学习,掌握额外功能键的使用- 第四课时:综合练习,解决实际生活中的数学问题教学内容与教材关联性:- 章节一:数学基础知识与计算器操作- 章节二:四则运算在实际生活中的应用- 章节三:计算器的进阶功能及其在数学中的应用教学内容注重科学性和系统性,通过理论与实践相结合,使学生在学习过程中逐步提高计算能力和解决问题的能力。
基于51单片机的简易计算器设计
基于51单片机的简易计算器设计设计一个基于51单片机的简易计算器,主要功能包括加减乘除四则运算和百分数计算。
下面是设计的详细步骤:1.硬件设计:-使用51单片机作为主控芯片。
-连接16x2的LCD显示屏,用于显示输入和计算结果。
-连接16个按键开关,用于输入运算符和数字。
-连接4个LED灯,用于指示四则运算的选择。
2.软件设计:-初始化LCD显示屏,并显示欢迎信息。
-监听按键输入,在接收到输入后,根据输入的按键值判断操作类型。
-如果按键值对应数字键,保存输入的数字,并在LCD上显示当前输入的数字。
-如果按键值对应四则运算符(+、-、*、/),保存当前输入的数字,并保存运算符。
-如果按键值对应等号(=),根据保存的数字和运算符进行相应的运算,计算结果保存并显示在LCD上。
-如果按键值对应清零(C),将所有保存的数据清空,并显示初始状态。
-如果按键值对应百分号(%),将当前数字除以100并显示在LCD上。
3.主要函数说明:- void init_lcd(:初始化LCD显示屏。
- void display_lcd(char* str):将指定字符串显示在LCD上。
- void clear_lcd(:清空LCD显示屏。
- char get_key(:获取按键输入的值。
- void calculate(:根据保存的数字和运算符进行计算。
- void add_digit(char digit):将输入的数字添加到当前数字中。
- void set_operator(char op):保存运算符。
- void clear_data(:清空所有保存的数据。
4.主要流程:-初始化LCD显示屏并显示欢迎信息。
-在循环中监听按键输入,并根据输入的按键值进行相应的操作。
-根据不同的按键值,调用不同的函数进行处理。
-最后计算结果显示在LCD上。
以上是基于51单片机的简易计算器设计的详细步骤和主要函数说明。
你可以根据这个设计框架进行具体的代码实现。
简易计算器说明书
(7)其他基本函数,例如求平方根或百分比键 (%)
更高级的模块也许会有一个单数值记忆按键(M+,M-),可在需要时叫回。
高级电子计算器
较高级的科学计算器或工程型计算器支持三角函数、统计与其他函数。而最先进的现代计算器甚至可显示图型,并且包含计算机代数系统。这种计算器可以编写程序,且内含了代数方程式求解程序、经济模型甚至游戏程序。这类计算器可显示填满显示屏的单一数值。并可将数字以科学记数法表现至9.999999999*10。如果用户试图输入一过大的数值或运算产生过大数值的算式(例如输入100!,即100阶乘),则计算器仅显示错误一词。因为存储器如此有限的计算器无法存储如此巨大的输入(>=10^160)。
1)在程序之中加入足够的操作提醒环节,使得使用者能够清楚的掌握操作流程和界面。
2)程序中分类完成+、-、*、/、x^y、求余、x为底y的对数、求平均,sin、cos、tan、exp、ln、以10为底的对数、取整、平方、立方、绝对值,进制之间的转换;使用者可以根据个人的需要在提示后输入相应的代码,然后进行相应的运算,最后在运算结果中查找自己需要的即可;如需做多步骤运算,只要在上一次运算结束后按照提示输入相应代码即可选择是继续进行运算还是退出程序,操作简便。
3.2算法说明10
4调试分析14
4.1调试目的14
4.2测试要求14
4.3测试方法14
4.4调试与测试结果17
5总结19
参考文献21
致谢22
附录23
1概述
通过本项课程设计,可以培养独立思考、 综合运用所学有关相应知识的能力,能更好的巩固《C语言程序设计》课程学习的内容,掌握 工程软件设计的基本方法,强化上机动手编程能力,闯过理论与实践相结合的难关!更加了解了c语言的好处和其可用性!同时增加了同学之间的团队合作精神!更加也体会到以后在工作中团队合作的重要性和必要性!通过C语言课程设计,使自己了解高级程序设计语言的结构,掌握基本的程序设计过程和技巧,掌握基本的分析问题和利用计算机求解问题的能力,具备初步的高级语言程序设计能力。为后续各门计算机课程的学习和毕业设计打下坚实基础。
EDA大作业_Quartus II_简易计算器_实验报告
实验报告——简易计算器目录:一、实验目的 (1)二、实验任务 (1)三、电路设计及仿真 (2)1. 结构设计图示如下: (2)2. 设计描述 (2)3. 一位全加器: (2)4. 四位全加器: (2)5. 补码器 (3)6. 四位加减器 (4)7. 八位全加器 (5)8. 乘法器 (5)9. 整体电路: (6)四、实验总结 (7)1. 实验收获: (8)2. 实验中出现的问题及解决: (8)一、实验目的1. 学习面向可编程器件(FPGA)的简单数字系统的设计流程。
2. 熟练掌握EDA设计软件Quartus II的原理图输入方式和层次化设计模式。
3. 熟悉实验装置——实验箱。
二、实验任务1. 设计1位全加器,并将其封装成1位全加器模块,仿真验证运算结果;2. 设计4位加/减运算器。
用封装好的1位全加器模块组成成4位加/减运算器。
仿真验证运算结果;3. 以全加器为基础设计一个4位乘法器并封装成乘法器模块,输出显示乘积和正负数标志。
仿真验证运算结果;4. 使用已生成的器件模块为基础设计一个简易计算器,根据控制端的状态,完成加、减、乘法运算,用十进制显示运算结果;用发光二极管显示负数标志。
仿真验证运算结果;即实现如下设计:三、电路设计及仿真1.结构设计图示如下:2.设计描述①利用门电路组合成1位全加器,封装;②调用1位全加器组合4位全加器和4位补码全加器(实现补码和相加),分别封装;③利用门电路实现补码器,封装;(可改进——使用4位全加器实现,见下);④调用4位补码全加器和补码器实现4位加减器;⑤调用4位全加器实现8位全加器,封装;⑥调用8位全加器实现乘法器;⑦译码(二进制码——BCD码);⑧组合4位加减器和乘法器成简易计算器;3.一位全加器:①利用门电路组合而成4位全加器;电路图如下:②将其封装成1位全加器模块。
4.四位全加器:①利用1位全加器模块搭建4位补码全加器(实现补码后相加),电路如下:② 将其封装成4位补码全加器模块。
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单片机十进制加法计算器设计摘要本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计,可以完成计算器的键盘输入,进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算,并在LED上相应的显示结果。
设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。
硬件方面从功能考虑,首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机,输入采用4×4矩阵键盘。
显示采用3位7段共阴极LED动态显示。
软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。
编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C 语言和汇编语言进行比较分析,针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现,最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件,采用汇编语言进行编程,并用proteus仿真。
引言十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。
在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。
单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论,还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计,使所学的知识更深一层的理解,十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真用户程序,来加深对单片机的认识,充分发挥学生的个人创新能力,并提高学生对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。
关键词:单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减乘除目录摘要 (01)引言 (01)一、设计任务和要求.............................1、1 设计要求1、2 性能指标1、3 设计方案的确定二、单片机简要原理.............................2、1 AT89C51的介绍2、2 单片机最小系统2、3 七段共阳极数码管三、硬件设计...................................3、1 键盘电路的设计3、2 显示电路的设计四、软件设计...................................4、1 系统设计4、2 显示电路的设计五、调试与仿真.................................5、1 Keil C51单片机软件开发系统5、2 proteus的操作六、心得体会....................................参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单..................................一、设计任务和要求1.1 设计要求本次课程设计,我选择的课题是单片机十进制加法计算器软硬件设计,设计任务为:设计一键盘显示装置,键盘上除需定义10个十进制数字键外还要相应的功能键,其它键不定义无响应。
利用此系统可分别可输入十进制被加数与加数,实现两数相加并将结果以十进制形式显示出来。
(扩展:多位10进制数相加)1.2 性能指标本课程设计的十进制加法计算器的计算范围为0~255,计算结果全为整数,计算结果溢出结果不显示。
1、加法:三位加法,计算结果超过255溢出不显示2、减法:三位减法,计算结果若小于零溢出不显示3、乘法:三位数乘法4、除法:整数除法5、有清零功能1.3 设计方案的确定按照1.1的设计要求,本课题需要使用数码管显示和扩展4*4键盘,由于AT89C51芯片的I口不够多,而且为了硬件电路设计的简单化,故选择串行动态显示和用P1口扩展4*4键盘,扩展的4*4键盘定义十个数字键,六个功能键,使用串行动态显示显示运算结果。
主程序进行初始化,采用行列扫描进行查表得出键值,每次按键后调用显示子程序。
二、单片机简要原理在该课程设计中,主要用到一个AT89C51芯片和串接的共阴数码管。
作为该设计的主要部分,下面将对它们的原理及功能做详细介绍和说明。
2.1 AT89C51的介绍:图一AT89C51外形结构和引脚分布图芯片AT89C51的外形结构和引脚图如图一所示。
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
2.2 单片机最小系统单片机最小系统就是支持主芯片正常工作的最小部分,包括主控芯片、复位电路和晶振电路。
(一)复位电路图二复位电路本设计采用上电与手动复位电路,电阻分别选取100和10K,电容选取10uF,系统一上电,芯片就复位,或者中途按按键也可以进行复位。
(二)晶振电路图三晶振电路晶振电路是单片机的心脏,它用于产生单片机工作所需要的时钟信号。
单片机的晶振选取11.0592MHz,晶振旁电容选取30pF。
2.3 七段共阳极数码管图四七段共阳数码管图为七段共阳数码管的引脚图,从左到右数码管的段码分别为a,b,c,d,e,f,g和小数点dp,低电平时点亮,最右边为位选端。
三、硬件设计简易数字计算器系统硬件设计主要包括:键盘电路,显示电路以及其他辅助电路。
下面分别进行设计。
3.1 键盘电路的设计键盘可分为两类:编码键盘和非编码键盘。
编码键盘是较多按键(20个以上)和专用驱动芯片的组合,当按下某个按键时,它能够处理按键抖动、连击等问题,直接输出按键的编码,无需系统软件干预。
通用计算机使用的标准键盘就是编码键盘。
当系统功能比较复杂,按键数量很多时,采用编码键盘可以简化软件设计。
但大多数智能仪器和电子产品的按键数目都不太多(20个以内),为了降低成本和简化电路通常采用非编码键盘。
非编码键盘的接口电路有设计者根据需要自行决定,按键信息通过接口软件来获取。
本课题需要的是16个按键,故选择用非编码键盘。
计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键,如果采用独立按键的方式,在这种情况下,编程会很简单,但是会占用大量的I/O 口资源,因此在很多情况下都不采用这种方式,而是采用矩阵键盘的方案。
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五所示: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。
具体电路连接如图五所示:图五4*4键盘接口电路3.2 显示电路的设计当系统需要显示少量数据时,采用LED数码管进行显示是一种经济实用的方法。
数码管显示有静态显示和动态显示两种方法。
为了减少端口的使用,故选择动态显示。
电路如下图六所示:图六三位数码管的显示电路四、软件设计在十进制加法计算器的软件规划要求下,简易计算器的程序主要包括以下功能模块:(1)主模块,为系统的初始化。
(2)显示与读键模块,分为判键程序段、运算操作子程序、显示子程序等部分;4.1 系统设计(一)系统模块图图六系统模块图此系统包括输入、运算和显示模块,由单片机控制。
其中通过输入键盘模块将数字0~9和运算符号“+”、“-”、“*”、“/”输入单片机进行运算;运算模块分别根据输入的运算符进行加减乘除运算;显示模块将运算后的数值通过动态扫描使之在数码管上输出。
(二)系统总流程图主程序主要是用来进行初始化的,调用其他子程序,清空各个标志位,清空缓存区,读取键码,判断功能,在LED上作出回应,主程序流程图如图六所示。
(1)数字送显示缓冲程序设计简易计算器所显示的数值最大位三位。
要显示数值,先判断数值大小和位数,如果是超过三位或大于255,将不显示数字。
可重新输入数字,再次计算。
(2)运算程序的设计首先初始化参数,送LED三位显示“0”,其它位不显示。
然后扫描键盘看是否有键输入,若有,读取键码。
判断键码是数字键、清零键还是功能键,是数值键则送LED显示并保存数值,是清零键则做清零处理,是功能键则又判断是“=”还是运算键,若是“=”则计算最后结果并送LED显示,若是运算键则保存相对运算程序的首地址。
图七主程序流程图4.2 显示与按键设计(一)LED显示程序设计LED显示器由七段发光二极管组成,排列成8字形状,因此也称为七段LED显示器。
为了显示数字或符号,要为LED显示器提供代码,即字形代码。
七段发光二极管,再加上一个小数点位,共计8段,因此提供的字形代码的长度正好是一个字节。
简易计算器用到的数字0~9的共阳极字形代码如下表:表一共阳极数码管段码对照表(二)读键子程序设计为了实现键盘的数据输入功能和命令处理功能,每个键都有其处理子程序,为此每个键都对应一个码——键码。
为了得到被按键的键码,现使用行扫描法识别按键。
其程序框图如图八:读键程序使用的是反转法读键,不管键盘矩阵的规模大小,均进行两次读键。
第一次所有列线均输出低电平,从所有读入键盘信息(行信息);第二次所有行线均输出低电平,从所有行线读入键盘信息(列信息)。
将两次读键信息进行组合就可以得到按键的特征编码,然后通过查表得到按键的顺序编码。
将各特征编码按希望的顺序排成一张表,然后用当前读得的特征码来查表。
当表中有该特征码时,它的位置就是对应的顺序编码;当表中没有该特征码时,说明这是一个没有定义的键码,与没有按键(0FFH)同等看待。
图八计算键值子程序流程图五、调试与仿真下面用KEIL uVision3与proteus仿真软件介绍十进制加法计算器的仿真与调试。
5.1 Keil C51单片机软件开发系统(一)系统的整体结构C51工具包的整体结构中,其中uVision是C51 for Windows的集成开发环境(IDE),可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。
开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。
然后分别由C51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。
目标文件可由LIB51创建生成库文件,也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。
ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件,以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试,也可由仿真器使用直接对目标板进行调试,也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。