嵌入式--计算器--实验报告

计算器设计实验报告

一、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。

二、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“Syntax Error!!”。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：

三、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void str2repol（）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char repol[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：

void lcddisplay(char *str,int xx,int yy)

{

PDC pdc;;

d -= (int)d;

则标志位err=1；

将输入字符串转成逆波兰表达式；

（6）void calculate()：计算函数

功能：判别标志位err。为1则输出“Syntax Error！！”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(double d, 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）void lcddisplay(char *str,int xx,int yy)：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）void redraw(char key)：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）char zb2key(int x,int y)：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）void dcr(char key)：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）void readfile()：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）void clc()：清屏函数

功能：清除显示区域内容。

六、完整【】程序

#include "../ucos-ii/" /* uC/OS interface */

#include "../ucos-ii/add/"

#include "../ucos-ii/add/"