基于单片机的数字计算器设计

湖南理工学院南湖学院单片机应用系统设计报告

基于单片机的数字计算器设计

姓名

学号

同组者

系别

专业电子信息工程

班级09电信1班

完成时间2012年5月23日

设计题目：单片机数字计算器硬软件设计

摘要

本设计是基于51系列的单片机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5位7段共阴极LED静态显示。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

简易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，数字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 74LS164

目录

单片机应用系统设计报告 -------------------------------------------------------------------------------------- 0

一、方案设计 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 3

1.1单片机系统开发与应用工程实习计报告-------------------------------------------------------- 3

1.2 系统分析------------------------------------------------------------------------------------------------ 3

1.3 系统设计------------------------------------------------------------------------------------------------ 4

二、系统的硬件设计--------------------------------------------------------------------------------------------- 5

2.1 主控制器------------------------------------------------------------------------------------------------ 5

2. 2 键盘电路------------------------------------------------------------------------------------------------ 9

2. 3 其他电路设计 ---------------------------------------------------------------------------------------- 10

三、系统的软件设计 ------------------------------------------------------------------------------------------ 12

3. 1 主程序-------------------------------------------------------------------------------------------------- 12

3. 2读键子程序设计------------------------------------------------------------------------------------- 12

3. 3 定时查键的程序设计 ------------------------------------------------------------------------------- 13

3.4 LED显示程序设计 ----------------------------------------------------------------------------------- 14

3.5 数字送显示缓冲程序设计------------------------------------------------------------------------- 15

四、系统的测试 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 15

4.1 Keil C51单片机软件开发系统------------------------------------------------------------------ 15

4.2 proteus的操作 -------------------------------------------------------------------------------------- 15

4.3 软件的可靠性设计 ---------------------------------------------------------------------------------- 16

五、总结---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17

六、同组分工 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 18

七、参考文献 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 附录1 原理图--------------------------------------------------------------------------------------------------- 19 附录2 源程序清单 -------------------------------------------------------------------------------------------- 19