模拟计算器

单片微型计算机原理、接口及应用课程设计之模拟计算器

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时间：2012-12-28

目录

1引言********************************************************** 1 1.1计算器设计意义********************************************** 3 1.2设计方法 *************************************************** 3 1.3计算器基本实现功能****************************************** 3 ２系统硬件设计 ************************************************** 3 2.1 所用器件简单介绍***************************************** 4 2.2 LCD工作原理*********************************************6 ３系统的软件设计************************************************* 8 3.1软件主要程序设计**************************************** ９

３.２Keil与Proteus软件仿真********************************１３４第四章课程设计体会******************************************１７５参考文献*****************************************************１８6附1 硬件原理图******************************************** １9

第一章引言

1.1计算器设计意义

随着社会的发展，科学的进步，人们的生活水平在逐步的提高，尤其是微电子技术的发展，犹如雨后春笋般的变化。电子产品的更新速度快就不足惊奇了。

说起计算器，值得我们骄傲的是，最早的计算工具诞生在中国。中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策，又被叫做算筹。这种算筹多用竹子制成，也有用木头，兽骨充当材料的。约二百七十枚一束，放在布袋里可随身携带。直到今天仍在使用的珠算盘，是中国古代计算工具领域中的另一项发明，明代时的珠算盘已经与现代的珠算盘几乎相同。17世纪初，西方国家的计算工具有了较大的发展，英国数学家纳皮尔发明的"纳皮尔算筹"，英国牧师奥却德发明了圆柱型对数计算尺，这种计算尺不仅能做加减乘除、乘方、开方运算，甚至可以计算三角函数，指数函数和对数函数，这些计算工具不仅带动了计算器的发展，也为现代计算器发展奠定了良好的基础，成为现代社会应用广泛的计算工具。

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。

本任务是个简易的两位数的四则运算，程序都是根据教材内和网络中的程序参考编写而成，在功能上还并不完善，限制也较多。本任务重在设计构思与团队合作，使得我们用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。

随着半导体集成工艺的不断发展，单片机的集成度将更高、体积将更小、功能将更强。在单片机家族中，80C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司将其MCS –51系列中的80C51内核使用权以专利互换或出售形式转让给全世界许多著名IC制造厂商，如Philips、 NEC、Atmel、AMD、华邦等，这些公司都在保持与80C51单片机兼容的基础上改善了80C51的许多特性。这样，80C51就变成有众多制造厂商支持的、发展出上百品种的大家族，现统称为80C51系列。80C51单片机已成为单片机发展的主流。专家认为，虽然世界上的MCU品种繁多，功能各异，开发装置也互不兼容，但是客观发展表明，80C51可能最终形成事实上的标准MCU芯片。

事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。

单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，

还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！......它主要是作为控制部分的核心部件。

1.2设计方法

本设计是一个实现加、减、乘、除的计算器，它的硬件主要由五部分组成，一个AT89C51单片机芯片，74LS373 、LM020L 、6264、keypad-amallcalc可以实现结果低于65535的加、减、乘、除运算。

1.3计算器基本实现功能

在keypad-amallcalc里录入 0~9个数字就可以进行+、-、*、/运算了！

第二章硬件的设计

2.1 所用器件简单介绍

在一块芯片上集成了CPU，存储器RAM，ROM以及

输入与输出接口电路，这种芯片习惯上被称为单片微型计

算机，简称单片机。MCS-51单片机是INTEL公司在1980

年推出的高档8位单片机。它的典型产品有：8051，8031，

8751，80C51，80C31，87C51。

图1 AT89C51管脚示意图

AT89C51单片机由CPU，振荡器与时序电路，4个8位的I/O端口（P0，P1，P2，P3），

串行口等组成。

P0口有三个功能：

1、外部扩展存储器时，当做数据总线（如图中的D0~D7为数据总线接口）

2、外部扩展存储器时，当作地址总线（如图中的A0~A7为地址总线接口）

3、不扩展时，可做一般的I/O使用，但内部无上拉电阻，作为输入或输出时应在外部接