简易计算器的设计与实现
沈阳航空航天大学
课程设计报告
课程设计名称：单片机系统综合课程设计课程设计题目：简易计算器的设计与实现
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专业：
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学号：
姓名：
指导教师：
完成日期：
沈阳航空航天大学课程设计报告
目录
第1章总体设计方案 (1)
1.1设计内容 (1)
1.2设计原理 (1)
1.3设计思路 (2)
1.4实验环境 (2)
第2章详细设计方案 (3)
2.1硬件电路设计 (3)
2.2主程序设计 (7)
2.2功能模块的设计与实现 (8)
第3章结果测试及分析 (11)
3.1结果测试 (11)
3.2结果分析 (11)
参考文献 (12)
附录1 元件清单 (13)
附录2 总电路图 (14)
附录3 程序代码 (15)
第1章总体设计方案
1.1 设计内容
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1位无符号数字的简单四则运算，并在6位8段数码管上显示相应的结果。
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8751单片机，输入采用4×4矩阵键盘。显示采用6位8段共阳极数码管动态显示。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，最终选用汇编语言进行编程，并用protel99se涉及硬件电路。
1.2 设计原理
在该课程设计中，主要用到一个8751芯片和串接的共阳数码管,和一组阵列式键盘。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。
1)提出方案
以8751为核心，和数码管以及键盘用实验箱上已有的器件实现计算器的功能。
2) 总体方案实现
(1)要解决键值得读入。先向键盘的全部列线送低电平，在检测键盘的行线，如果有一行为低电平，说明可能有按键按下，则程序转入抖动检测---就是延时10ms再读键盘的行线，如读得的数据与第一次的相同，说明真的有按键按下，程序转入确认哪一键按下的程序，该程序是依次向键盘的列线送低电平，然后读键盘的行线，如果读的值与第一次相同就停止读，此时就会的到键盘的行码与列码
查表可的键值。并且将键值送入缓冲区。
(2)计算。从缓冲区中取出数据按照括号配匹算法解决符号优先级问题，如果有键值为“F”则清空缓冲区跳至开始处，否则调用汇编指令进行计算，结果送入缓冲区。
(3)显示。从缓冲区中取出数据查找段码表，将段码送入段码管。
1.3 设计思路
采用汇编语言程序设计的方法结合硬件电路设计方法，利用Lab6000实验箱上已有芯片来实现计算器的各项功能。
1.4 实验环境
硬件环境：Lab6000实验箱，PC机。
软件环境：WA VE应用软件。
第2章详细设计方案
2.1 硬件电路设计
1）单片机8751
P0口作为存储器地址线的低8位，p2口作为地址线的高8位，采用定时器0作为键盘抖动时的10ms延时，采用外部设备与存储器统一编制方式。如图2.1所示。
图2.1 单片机8751图
2）8段共阳极数码管
图为八段共阳极数码管的引脚图，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，高电平时点亮，这八位分别74LS374的Q0~Q7接，作为数码管的
段码锁存器，其CPU访问地址位09004。下边为位选端和阳极端，6个位选端分别与另一片74LS374的Q0~Q5，与此同时为了体现总线的复用性和硬件电路的简单性这6位位选线作为键盘的列线，CPU访问地址为09002H。如图2.2所示。
图2.2 共阳极8段数码管图
3）键盘
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。键盘的行线与一片74LS245相连接作为键盘的扫描码，其CPU访问地址09001H。如图2.3所示。
图2.3 简易计算器数据输入键盘图
4）74LS374
74LS374是地址锁存器，一片用来锁存键盘，数码管的地址，另一片用来锁存数码管的段码。如图2.4所示。
图2.4 74LS374图
5）74LS245
74LS245用来读取键盘的行码A0-A3分别与键盘的行线相连接；B0-B7分别与数据总线相连接。如图2.5所示。
图2.5 74LS245图
6）UNL2003A
UNL2003A相当于7个非门IN输入OUT输出，其中IN端接键盘的列线，OUT 端接数码管。如图2.6所示。
图2.6 ULN2003A图
2.2 主程序设计
主程序模块是边检测边显示的模块，一旦有按键按下（无论是按键抖动还是真的有按键按下）就转入键值读取模块，如果没有按键按下或是已经从键值读取模块返回，就继续从一个以30H为首地址的缓冲区中取出数据并转换成数码管的段码显示出来。主模块是一个死循环函数没有结束直至人为终止。主程序流程图如图2.7所示。
开始
检测
从缓冲区中读数据
否
查表取段码
显示
有键按下
是
结束
图2.7 主程序流程图
2.2 功能模块的设计与实现
1）键值读取模块。
键只读取模块是，当主模块中有按键时，才被调用的。其功能是首先延时10ms 已消除键盘抖动，继续读写，若读得的数据与主模块中的键值一样则真的有按键按下，若是“F”键则清空缓冲区若是“E”键则调用计算模块，否则将键值写入
缓冲区返回主函数。流程图如2.8所示。
延时10ms
读取键值
有键按下
是
结束
开始
F 键E 键
延时10ms
按键放开
否
清空缓冲区
是
调用计算函数
是
缓冲区加一将键值存入
否否
2）计算模块
计算模块是从缓冲区中取得数据并且压栈，如遇到“*”或是“/”就出栈同时进行乘除运算；至到遇到等号为止，再从栈中取得数据进行加减运算。并将计算的结果送入缓冲区中。具体流程图如图2.9所示。
开始
结束
从缓冲区中取数
计算
取完
结果写入缓冲区
是
否
图2.8 键值读取模块图
图2.9 计算模块图
程下载与硬件测试
第3章结果测试及分析
3.1 结果测试
计算器实现了0 –F内的加减乘除法运算，并将表达式以及结果显示在六位八段数码管上，其中A键为加号，B键为减号，C键为乘号D键为除号，F键为清零，还可以实现表达式的运算，例如1+2*3/4-5=-2.75的表达式。
3.2 结果分析
键值的读取是本次课程设计最关键的一部分，因为只有从键盘取得数据才能进行计算和显示，否则该题目无法继续进行下去，按键的读取逻辑方面并不是很难，但是边读取边显示就显得不那么简单了，所以存在一个延时问题。延时得当则读取和显示可完美结合。
计算也是一个很关键部分，本来想做一个任意位数的任意数学表达式的计算器可是由于时间限制，只能完成了计算任意数学表达式计算器。显示模块比较简单实现起来也比较容易。
签。参考文献
参考文献
[1]王爱英.计算机组成与设计[M]. 北京:教育出版社，2003
[2]杨素行.微型计算机系统原理及应用[M]. 北京:清华大学出版社，1996
[3]张雪兰.汇编语言程序设计[M]. 北京:清华大学出版社，2006
[4]龚尚福.微机原理与接口技术[M]. 西安:西安电子科技大学出版社，2003
[5]王中民.微型计算机原理[M]. 西安:西安电子科技大学出版社，2003
[6]沈美明，温冬婵.IBM-PC汇编语言程序设计[M]. 北京:清华大学出版社，2001
附录1元件清单
名称数量（个）型号备注
电阻 6
8段数码管 6 DPY
开关24 BUTTON
单片机 1 8751
与非门 3
电源 3
电容 3 30pf(2个),10uf(1个) 晶振 1 CRYSTAL
芯片 5 74LS系列
ULN2003A
74LS138，74LS245，74LS373(2)
74LS374
附 录2 总电路图
12
3
4
5
6
A B
C
D
6
54321D C B
A Title
N umber R evisio n
Size B
D ate:15-Ju l-2014Sh eet of File:E:\单片机\单片机课设\硬件电路图\计算器.D db D raw n B y:
741085
2C LEA R 963=+--
*
/
D 03Q 02D 14Q 15D 27Q 26D 38Q 39D 413Q 412D 514Q 515D 617Q 616D 7
18
Q 7
19
O E 1C LK 11
U 6
74LS374
12345678
a b c d e f g h a b c d
e f g
h
9
10
L6
12345678
a b c d e f g h a
b c d
e f g h
9
10
L512345678
a b c d e f g h a
b c d
e f g h
9
10
L412345678
a b c d e f g h a
b c d
e f g h
9
10
L312345678
a b c d e f g h a b c d e f g h 9
10
L212345678
a b c d e f g h
a
b
c
d e f g
h
9
10
L1
IN 1
1
IN 2
2
IN 3
3
IN 4
4
IN 5
5
IN 6
6
IN 77
C OMMO N
8
C LA MP
9
O UT 7
10
O UT 6
11
O UT 5
12
O UT 4
13
O UT 3
14
O UT 2
15
O UT 1
16
U 5
U LN 2003A (16)
MO N
N EX T
LA ST
TR A CE
ST EP H ER E EX EC R 1R 2
10K R 3
10K R 4
10K
V CC
A 02A 13A 24A 35A 46A 57A 68A 7
9
B 018B 117B 216B 315B 414B 513B 612B 7
11
E 19D IR
1U 4
74LS245
O E
1
C LK 111
D 32D 43D 74D 85D 136D 147D 178D 181Q 22Q 53Q 64Q 95Q 126Q 157Q 168Q
19
U 3
74LS374(20)
EA /VP
31X 119X 2
18R ESE T
9R D 17W R 16
INT 0
12INT 113T014
T115P101P112P123P134P145P156P167P17
8
P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P07
32
P2021
P2122P2223P2324P2425P2526P2627P27
28
PS EN
29
A LE/P 30TX D 11R XD 10U 1
8051
A 1
B 2C
3
E14E25E36Y 015Y 114Y 213Y 312Y 411Y 510Y 69Y 7
7
U 7
74LS138
123U 8A 74LS0012
3U 9A
74LS00123U 10A
74LS00123U 11A 74LS02123U 12A 74LS02
D 03Q 02D 14Q 15D 27Q 26D 38Q 39D 413
Q 412D 514Q 515D 617Q 616D 7
18
Q 7
19
O E 1LE
11
U 274LS373
V CC
U 13C RY ST AL
R ESE T
A N
C 3
22uf C 130pf C 230pf
R 610K V CC
R 5
10K
V CC B 0B 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B 0B 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B 0B 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B 0B 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B 0B 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B 0B 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7
B 0B 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7
B 0B 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7
B 0B 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7
B 0B 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7
A 2A 1
A 0
A 0A 1A 2
W R R D 10K
附录3 程序代码
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP INT
ORG 00FFH
MAIN:
MOV R7,#30H
MOV R6,#00H
CALL RESET
JMP MAIN
RESET:
MOV A,R7
MOV R0,A
MOV R1,#01H
MOV A,#06H
SUBB A,R6
JB PSW.7,MAX
MOV A,R6
XRL A,#00H
JZ CC
MOV A,R6
MOV R3,A
JMP LOOP5
MAX:
MOV R3,#06H
LOOP5:
MOV A,@R0
MOV R5,A
CALL CHACKTABLE
CALL DISPLAY
MOV A,R1
RL A
MOV R1,A
DEC R0
DJNZ R3,LOOP5 CC:
MOV DPTR,#09004H
MOV A,#00H
MOVX @DPTR,A
MOV R1,#00H
CALL READ
XRL A,#0FH
JZ RESET
CALL CHACK
JMP RESET
RET
CHACK:
CALL DELAY
MOVX A,@DPTR
MOV R2,A
xrl A,R0
JZ HA VE
AJMP CHACK
HA VE:
MOV R1,#0FBH LOOP:
CALL READ
xrl A,R2
JZ EQUAL
MOV A,R1
RL A
MOV R1,A
AJMP LOOP
EQUAL:
CALL DELAY
CALL DELAY LOOP2:
MOVX A,@DPTR
XRL A,#0FH
JZ LOOP3
JMP LOOP2
LOOP3:
CALL CHACKTAB
CALL CHACKTABLE
CALL RESOLVE
RET
CHACKTAB:
MOV DPTR,#TAB
MOV A,#00H
MOV R5,#00H
LOOP4:
RL A
MOV R4,A
MOVC A,@A+DPTR
XRL A,R1
JNZ NEXT
MOV A,R4
INC A
MOVC A,@A+DPTR
XRL A,R0
JNZ NEXT
AJMP ENDD
NEXT:
INC R5
MOV A,R5
SJMP LOOP4
ENDD:
RET
CHACKTABLE:
MOV DPTR,#TABLE
MOV A,R5
MOVC A,@A+DPTR
MOV R4,A
RET
DISPLAY:
编写一个计算器程序课程设计报告-范例
学号 《金融IT入门-程序设计》 课程设计报告 中国地质大学长城学院XX 系 2017年月 3 日 目录 一．总体概述： 二．设计目标： 三．程序流程图： 四．程序代码： 评分细则 评分项优秀良好中等差 上课出勤 上课表现 上机情况 平时作业完成情况 期末大作业： （1）书写认真程度 题目：用Python编写简易计算器程序 学号： 专业： 班级： 姓名： 指导教师： 2016-2017学年第二学期
（2）内容详实程度（3）文字表达能力（4）是否体现观点 简短教师签名： 年月日 评 分 等 级 备 注 评分等级有五种：优秀、良好、中等、及格、不及格
一、设计内容 ------------------------------------------------------------------------------------------------- - 1 - 1. 课程设计目的：-------------------------------------------------------------------------------------- - 1 - 2.课程设计任务： --------------------------------------------------------------------------------- - 1 - 3.创新要求：---------------------------------------------------------------------------------------------- - 2 - 4.设计要求: ------------------------------------------------------------------------------------------------ - 2 - 二、原理和分析 ---------------------------------------------------------------------------------------------- - 2 - 1.开发的技术及功能 ----------------------------------------------------------------------------------- - 2 - 2.设计思路------------------------------------------------------------------------------------------------ - 2 - 3.设计效果图--------------------------------------------------------------------------------------------- - 2 - 三、设计过程 ------------------------------------------------------------------------------------------------- - 3 - 1. 程序思路： -------------------------------------------------------------------------------------------- - 3 - 2.功能实现：---------------------------------------------------------------------------------------------- - 4 - 1)加减乘除求余以及指数运算----------------------------------------------------------------- - 4 - 2)其他运算 ------------------------------------------------------------------------------------------ - 4 - 3)主要方法说明------------------------------------------------------------------------------------ - 5 - 4)程序流程图 --------------------------------------------------------------------------------------- - 5 - 3.算法思路：---------------------------------------------------------------------------------------------- - 6 - 4.数据分析：---------------------------------------------------------------------------------------------- - 7 - 四、设计结果和分析------------------------------------------------------------------------------------------ - 7 - ⒈运行调试------------------------------------------------------------------------------------------------ - 7 - 1)进行加减乘除求余以及指数运算----------------------------------------------------------- - 7 - 2)求倒 ------------------------------------------------------------------------------------------------ - 9 - 3)退格 ------------------------------------------------------------------------------------------------ - 9 - 4)清零 ---------------------------------------------------------------------------------------------- - 10 - 5)求余弦、求正切、对e求幂、求平方根、求自然对数、求倒运算 ------------- - 11 - 6)连续运算（例：2*3*4=24.0）------------------------------------------------------------- - 11 - 7)异常处理（例：求倒时输入数为0） --------------------------------------------------- - 11 - 五、设计体会和小结 -------------------------------------------------------------------------------------- - 12 - 六、参考文献 ----------------------------------------------------------------------------------------------- - 13 - 七、源程序--------------------------------------------------------------------------------------------------- - 13 - 一、设计内容 1.课程设计目的： 1）掌握Java语言的程序设计方法； 2）理论联系实际，进一步提高学生的软件开发技术； 3）培养学生分析、解决问题的能力； 4）提高学生实践论文撰写能力。 2.课程设计任务：
GUI设计的简易计算器附程序
电子信息工程系实验报告 课程名称：MATLAB 应用 实验项目名称：GUI 计算器设计 实验时间：2012-11-22班级：测控081姓名：学号：810707132实验目的: 1.熟悉MATLAB 的菜单设计方法 2.熟悉MATLAB 的主要控件使用方法 3.熟悉MATLAB 的GUI 设计流程 4.运用MATLAB 的GUI 设计一个简单的计算器 实验环境: MATLAB7.8 实验内容: function varargout =jisuanqi1(varargin)%JISUANQI1M-file for jisuanqi1.fig %JISUANQI1,by itself,creates a new JISUANQI1or raises the existing %singleton*.%%H =JISUANQI1returns the handle to a new JISUANQI1or the handle to %the existing singleton*.%%JISUANQI1('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...)calls the local %function named CALLBACK in JISUANQI1.M with the given input arguments.%%JISUANQI1('Property','Value',...)creates a new JISUANQI1or raises the %existing singleton*.Starting from the left,property value pairs are %applied to the GUI before jisuanqi1_OpeningFunction gets called.An %unrecognized property name or invalid value makes property application %stop.All inputs are passed to jisuanqi1_OpeningFcn via varargin.%%*See GUI Options on GUIDE's Tools menu.Choose "GUI allows only one %instance to run (singleton)".%%See also:GUIDE,GUIDATA,GUIHANDLES %Edit the above text to modify the response to help jisuanqi1 %Last Modified by GUIDE v2.505-Dec-201022:24:59 %Begin initialization code -DO NOT EDIT gui_Singleton =1;成 绩： 指导教师（签名）：
简易计算器的设计与实现
沈阳航空航天大学 课程设计报告 课程设计名称：单片机系统综合课程设计课程设计题目：简易计算器的设计与实现 院（系）： 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 完成日期：
沈阳航空航天大学课程设计报告 目录 第1章总体设计方案 (1) 1.1设计内容 (1) 1.2设计原理 (1) 1.3设计思路 (2) 1.4实验环境 (2) 第2章详细设计方案 (3) 2.1硬件电路设计 (3) 2.2主程序设计 (7) 2.2功能模块的设计与实现 (8) 第3章结果测试及分析 (11) 3.1结果测试 (11) 3.2结果分析 (11) 参考文献 (12) 附录1 元件清单 (13) 附录2 总电路图 (14) 附录3 程序代码 (15)
第1章总体设计方案 1.1 设计内容 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1位无符号数字的简单四则运算，并在6位8段数码管上显示相应的结果。 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8751单片机，输入采用4×4矩阵键盘。显示采用6位8段共阳极数码管动态显示。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，最终选用汇编语言进行编程，并用protel99se涉及硬件电路。 1.2 设计原理 在该课程设计中，主要用到一个8751芯片和串接的共阳数码管,和一组阵列式键盘。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。 1)提出方案 以8751为核心，和数码管以及键盘用实验箱上已有的器件实现计算器的功能。 2) 总体方案实现 (1)要解决键值得读入。先向键盘的全部列线送低电平，在检测键盘的行线，如果有一行为低电平，说明可能有按键按下，则程序转入抖动检测---就是延时10ms再读键盘的行线，如读得的数据与第一次的相同，说明真的有按键按下，程序转入确认哪一键按下的程序，该程序是依次向键盘的列线送低电平，然后读键盘的行线，如果读的值与第一次相同就停止读，此时就会的到键盘的行码与列码
AT89C51单片机简易计算器的设计
AT89C51单片机简易计算器的设计 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。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、除六位数范围内的基本四则运算，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MM74C922作为计算器4*4键盘的扫描IC读取键盘上的输入。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。 一、总体设计 根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计如下：（1）由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LCD 显示数据和结果。 （2）另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数
值，按等号就会在LCD上输出运算结果。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为0时，计算器会在LCD 上提示错误。 系统模块图： 二、硬件设计 （一）、总体硬件设计 本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分：采用LCD 静态显示。按键部分：采用4*4键盘；利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC，读取输入的键值。 总体设计效果如下图：
Java计算器课程设计报告 - 副本
JAVA课程设计 小型计算器 学生姓名： 指导教师：李明江 系别：计算机科学系 专业：计算机科学与技术 年级：2008 应用2班 提交时间：2010年 12 月 22日学号：
目录 一概述 (3) 二总体方案设计 (4) 三详细设计 (6) 四程序的调试与运行结果说明.. 10 五课程设计总结 (19) 六附录...... 错误！未定义书签。
一设计任务书 1.程序具备的功能： （1）使用图形用户界面：一个文本框；0-9数字按钮；加、减、乘、除运算符；“等于”符号；复位按钮； （2）完成整数、实数的四则运算（加、减、乘、除）； （3）通过按钮点击实现数据的复位（清零）；（4）实数运算中小数位的精度一致。 2．课程设计的主要设计思想 对于此计算器程序，首先要设计其GUI 界面，总体界面有一个文本框，18个按钮，总体界面用BorderLayout布局。 文本框放置在最NORTH，然后0到9以及+，-，*，/的按钮放置到一个面板Panel 中，添加到整体布局的CENTER，界面设计
完成。 布局设计好后再添加按钮事件。对于此程序要考虑到点击加、减、乘、除按钮时是否有点击数字按钮，如果是第一次点击数字按钮或者是点击数字按钮前点击了加、减、乘、除按钮则直接把数字按钮的数值设置到文本框中，否则则应把文本框中的内容加上你所点击按钮的数值设置到文本框中。 在进行加、减、乘、除计算时要把点击加、减、乘、除按钮之前的数值保存下来，运算时是这个被保存下来的数值和文本框中的数值加、减、乘、除。 二总体方案设计 1.界面设计 界面设计要求用GUI，界面设计中有用到swing组件的TextField和Button，用到awt 中的BorderLayout和GridLayout布局管理方
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。 现在LCD已经替代CRT成为主流，价格也已经下降了很多，并已充分的普及。故采用LCD．设计的关键所在，必须非常熟悉单片机的原理与结构，同时还要对整个设计流程有很好的把握，将单片机和其他模块完整的衔接。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，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i。
基于LabVIEW的简易计算器设计
第1章绪论 1.1 虚拟仪器简介 虚拟仪器（virtual instrument）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。上面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。 虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是国NI公司的LabVIEW。 虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。PC机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，甚至在 Microsof t公司的 Windows 诞生之前，NI公司已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0 以前的版本。对虚拟仪器和 LabVIEW [2]长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。目前LabVIEW 的最新版本为 LabVIEW2011，LabVIEW 2009 为多线程功能添加了更多特性，这种特性在1998 年的版本 5 中被初次引入。使用 LabVIEW 软件，用户可以借助于它提供的软件环境，该环境由于其数据流编程特性、LabVIEW Real-Time 工具对嵌入式平台开发的多核支持，以及自上而下的为多核而设计的软件层次，是进行并行编程的首选。 普通的 PC 有一些不可避免的弱点。用它构建的虚拟仪器或计算机测试系统性能不可能太高。目前作为计算机化仪器的一个重要发展方向是制定VXI 标准，这是一种插卡式的仪器。每一种仪器是一个插卡，为了保证仪器的性能，又采用了较多的硬件，但这些卡式仪器本身都没有面板，其面板仍然用虚拟的方式在计算机屏幕上出现。这些卡插入标准的 VXI 机箱，再与计算机相连，就组成了一个测试系统。VXI仪器价格昂贵，目前又推出了一种较为便宜PXI 标准仪器。 1.2 LabVIEW简介 LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，类似于C 和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语
基于单片机的简易计算器设计
目录 引言 (1) 第一章设计原理及要求 (2) 1.1设计方案的确定 (2) 1.2系统的设计方案 (2) 1.3系统的设计要求 (2) 第二章硬件模块设计 (4) 2.1单片机AT89C51 (4) 2.1.1 AT89C51芯片的特点 (5) 2.1.2 管脚说明 (5) 2.1.3 振荡器特性 (7) 2.1.4 芯片擦除 (7) 2.2键盘控制模块 (7) 2.2.1 矩阵键盘的工作原理 (8) 2.2.2 键盘电路主要器件介绍 (8) 2.3LCD显示模块 (10) 2.3.1 显示电路 (11) 2.3.2 LCD1602主要技术参数 (11) 2.3.3 引脚功能说明 (11) 2.4运算模块（单片机控制） (12) 第三章软件设计 (14) 3.1功能介绍 (14) 3.2系统流程图 (14) 3.3程序 (16) 第四章系统调试 (17) 4.1软件介绍 (17) 4.1.1 Keil uVision2仿真软件简介 (17) 4.1.2 protues简介 (17)
4.2软件调试 (18) 4.2.1 软件分析及常见故障 (18) 4.2.2 仿真结果演示 (20) 4.3硬件调试 (21) 结束语 (23) 参考文献 (24) 附录 (25) 致谢 (36)
引言 计算工具最早诞生于中国，中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策，也被叫做算筹。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。另外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、乘方和开方运算，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。1642年，年仅19岁的法国伟大科学家帕斯卡引用算盘的原理，发明了第一部机械式计算器，在他的计算器中有一些互相联锁的齿轮，一个转过十位的齿轮会使另一个齿轮转过一位，人们可以像拨电话号码盘那样，把数字拨进去，计算结果就会出现在另一个窗口中，但是它只能做加减运算。1694年，莱布尼兹在德国将其改进成可以进行乘除的计算。此后，一直到20世纪50年代末才有电子计算器的出现。
简易计算器系统设计
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 湖南文理学院芙蓉学院嵌入式系统课程设计报告 题目简易计算器系统设计 学生姓名刘胜凯 专业班级计算机科学与技术 指导老师娄小平 组员李阳、杨帆、曾家俊
目录 一、摘要 (3) 二、原理与总体方案 (3) 三、硬件设计 (6) 四、调试 (10) 五、测试与分析 (12) 六、心得体会 (14) 七、参考文献 (15) 八、附录 (15) 一、摘要 计算器一般是指“电子计算器”，是能进行数学运算的手持机器，拥有集成电路芯片。对于嵌入式系统，以其占用资源少、专用性强，在汽车电子、航空和工控领域得到了广泛地应用。本设计就是先通过C语言进行相应程序的编写然后在ADS中进行运行最后导入PROTUES进行仿真。最后利用ARM中的LPC2106芯片来控制液晶显示器和4X4矩阵式键盘，从而实现简单的加、减、乘、除等四则运算功能。 二、原理与总体方案 主程序在初始化后调用键盘程序，再判断返回的值。若为数字0—9，则根
据按键的次数进行保存和显示处理。若为功能键，则先判断上次的功能键，根据代号执行不同功能，并将按键次数清零。 程序中键盘部分使用行列式扫描原理，若无键按下则调用动态显示程序，并继续检测键盘；若有键按下则得其键值，并通过查表转换为数字0—9和功能键与清零键的代号。最后将计算结果拆分成个、十、百位，再返回主程序继续检测键盘并显示；若为清零键，则返回主程序的最开始。 电路设计与原理：通过LPC2106芯片进行相应的设置来控制LCD显示器。而通过对键盘上的值进行扫描，把相应的键值通过MM74C922芯片进行运算从而让ARM芯片接收。 2.1 系统整体流程图 2.2 程序运行流程图
第02讲 简易计算器的设计
第02讲计算器 2.1 计算器简介 大家都知道，计算器是日常生活中不可缺少的一个工具，在Microsoft的Windows操作系统中，附带了一个计算器程序，有标准型和科学型两种模式。Windows XP下的标准型和科学型计算器程序分别如图2-1和图2-2所示。 图2-1 Windows XP下的标准型计算器 图2-2 Windows XP下的科学型计算器 Windows操作系统下附带的计算器程序功能相当的强大，本课我们将模仿Windows的计算器，使用Visual C# 2005开发平台开发一个功能相对简单的计算器应用程序，它能完成加、减、乘、除运算。 接下来详细的介绍简易计算器的设计方法和步骤。
2.2 界面设计及属性设置 用户界面设计是软件开发中非常重要的一个部分，用户界面的好坏直接影响软件的质量，本节将介绍如何设计简易计算器的用户界面以及界面上各控件的属性设置。 2.2.1 界面设计 打开Visual Studio 2005开发工具，新建一个Windows应用程序，然后在窗体上依次放置1个TextBox和17个Button控件，如图2-1所示（设置好属性后）。 图2-1 计算器用户界面 2.2.2 属性设置 窗体和各控件的属性设置如表2-1所示。 表2-1 窗体和各控件的属性
2.3 编写代码 本程序需要用到一些公共变量，例如用来接收操作数、运算结果，判断输入的是否为小数等，因此首先在代码的通用段声明以下变量： //****************************************************************** double num1, num2, result; // 操作数及运算结果 bool decimalFlag = false; // 判断输入的是否为小数 string myOperator; // 操作类型 //******************************************************************
LABVIEW计算器设计报告
虚拟仪器大作业——模拟计算器 班级:电1004 姓名： 学号：20102389
一、设计思想： .创建3个字符串显示控件num1，num2，num3，其中： 1、第一个输入数据存储在num1中 2、第二个输入数据存入num2中 3、将其赋给 num3，并使num2为空，以便输入的数据存入num2 4、所有的运算是在num1和 num3间进行 5、运算结果都赋给result，同时赋给num1，用于下一次的运算 .创建4个布尔开关按钮change，change1，change2，change3，其中： 1、Change的真假用来判断是第一个数据还是第二个数据 2、change1的功能是在输入=，运算完后，不需要初始化即可进行下一次运算 3、change2用来去掉数据小数末尾的0 4、change3用来保证backspace键仅对输入的数据有效，对运算结果无效 .创建2个数值显示控件type1，type2，并分别在其后面板的属性——数据类型——表示法中选择U8其中： 1、type1用来存储运算符号 2、type2用来保证连续“+、-、*、/”的正确性 3、所有的运算结果都赋给result 4、result经过去零处理后得到result1，将数据显示在前面板上。 二、实现过程 1、面板按键的设计及感应 首先，在前面板上建立一个簇 然后在簇中再建立布尔量，复制20个以满足键的需求（0--9十个数字键，一个小数点键，一个等号键，四则运算键，一个开方键，一个平方键，一个倒数键，一个反号键，一个清零键及一个退出键并注意按键的顺序）。 将按键给值并作适当的美化处理
在后面板中通过将簇中元素按产生的顺序组成一个一维数组，这样就实现了每个键与数字(0--20)之间的对应。每次按下一个键时，通过 查找出对应的键并把结果(对应的数字)连接到一个case结构，然后执行对应case结构中的程序，至此就完成了对一个键的感应过程。 2、数字的键入（0~8键入1~9数字） 由于第一个输入和第二个输入所存放的地方不同（第一个存于num1，第二个存于num2→mun3再清空num2），所以有必要对此分开处理。创建2分支（真、假）的case结构。 用change控制分支的选择：在处创建局部变量并转换为读入。由于数字的键入是数据输入，change3用来保证backspace键仅对输入的数据有
单片机设计简易计算器
简易计算器 Simply Calculator 1 设计思想 此计算器有键盘部分、单片机、显示部分三部分组成，键盘部分主要完成输入功能；单片机主要完成数据处理功能，包括确定按键，完成运算，以及输出数据；显示器部分主要完成单片机输出的显示。 本设计的思路是利用单片机性能好，稳定性强的优点来实现系统的运行。设计大致可以分为三个步骤：第一步，硬件的选取和设计；第二步，程序的设计和调试；第三步，Protues 系统仿真。 硬件是设计的骨骼，不仅关系到设计总体方向的确定，还要综合考虑节能，环保，以及稳定性和经济性等各种因素。因此需要花费大量的时间。硬件的选取最为重要，包括选用的芯片，显示设备的选取，输入设备的选取等。本设计是通过单片机来实现的，因此选用了ATMEGA16单片机作为主体，输入设备选用矩阵键盘。程序是硬件的灵魂，是实现设计的中心环节。本设计使用的程序语言是C语言，在“ICC AVR”中运行，调试，直到运行出正确结果，然后输出后缀名为.HEX格式的文件，以备在Protues中仿真使用。程序是设计的关键，程序的调试需要大量的时间，耐心，还够要有足的细心才能成功。本设计中就出现了大量的错误，经过认真修改，最终才能运行出正确结果。最后的系统仿真是设计是否成功的验证，是设计不可缺少的重要环节。这就要求能掌握Protues的一些基本操作。2原理分析 2.1矩阵键盘的扫描 图2.1 矩阵键盘图
如图2.1所示，单片机的8个I/O口和矩阵键盘相连，用8个I/O口来控制矩阵键盘的16个按键是非常有意思的，首先我们设置单片机的PD0—PD7为输出，且PD0—PD3依次设置为低电平，而PD4—PD7设置为高电平，然后我们设置PD4—PD7为输入，而PD0—PD3仍然为输出，假如此时M1键按下，则PD0与PD4相连，因为PD0是低电平，而PD4是输入，所以PD4会被拉为低电平，同理，如果M2被按下，则PD5会被拉低，M3按下，PD6会被拉低，M4按下，PD7被拉低。这是判断有无键盘按下的过程，当我们判断是那一个键盘按下时，我们首先设置8个I/O口为输出，输出为FE,即，PD0为低电平，其他全为高电平，然后我们设置PD4—PD7为输入，如果M1被按下，则PD4会比被拉为低电平，此时会变成EE,同理可以知道M2被按下时会变为DE,M3被按下时会变为BE,M4被按下时会变为7E。同理我们可以设置8个I/O口输出FD来检测M5—M8是否被按下，设置8个I/O口输出FC来来检测M9—M12,设置8个I/O口输出F7来检测M13—M16,如果M1—M4没有被按下，就继续检测M4—M8,一次类推，就可以检测出16个按键了。在这次设计中，16个按键M1—M16所对应检测值分别为：EE，DE，BE，7E，ED，DD，BD，7D，EB，DB，BB，7B，E7，D7，B7，77。 2.2 数字显示与计算 本次设计选用的显示器是1602液晶显示器，此液晶显示器能显示32个字符，VSS接地,VDD接电源正极，E为时使能信号，R/W为读写选择端（H/L），RS为数据/命令选择端（H/L）,D0—D7为数据I/O口。 首先我们初始化液晶显示器，然后显示出第一个被按下的数，并且使光标右移，如果有第二个数按下，则据继续显示，以此类推，然后把所有显示出来的数换算成一个数，如果按下“+”号，则显示出“+”，并且同理显示出“+”号后面按下的数字，然后调用加子程序，运算出结果，如果按下的是“-”,则调用减子程序，如果按下“*”，则调用乘子程序，如果按下“/”，则调用除子程序。然后再调用显示结果子程序，显示出结果。
简单计算器设计报告
简单计算器设计报告 045 一、基本功能描述 通过文本编辑框实现基本整数的加减乘除运算 二、设计思路 如下图是整个程序进行的流程图，基本方法是在ItemText文本编辑框输入字符，程序对字符进行判断，若输入不是数字则提示错误。输入正常时，通过下拉框ComboBox_InsertString 选择相应运算符。点击等号IDC_OK，即可得出运算结果。操作简便，算法简单。 三、软件设计 1、设计步骤 打开Microsoft Visual C++ 6.0,在文件中点击新建，在弹出框内选择MFC AppWizard[exe]工程，输入工程名zhoutong及其所在位置，点击确定 1
将弹出MFC AppWizard-step 1对话框，选择基本对话框，点击完成 MFC AppWizard就建立了一个基于对话窗口的程序框架
四、主要程序分析 1、字符判定函数 BOOL IsInt(TCHAR*str) { int i=atoi(str); TCHAR strtemp[256]; wsprintf(strtemp,"%i",i); if(strcmp(str,strtemp)!=0) { return FALSE; } Else { return TRUE; } } 该函数通过atoi把文本编辑框读取的字符转换为数字，再通过wsprintf把转换数字转换为字符，通过strcmp比较原字符和转换得来的字符。如相同返回true,不通则返回false. 3、运算符选择程序 BOOL Main_OnInitDialog(HWND hwnd, HWND hwndFocus, LPARAM lParam) { HWND hwndComboOP=GetDlgItem(hwnd,IDC_COMBOOP); ComboBox_InsertString(hwndComboOP,-1,TEXT("+")); ComboBox_InsertString(hwndComboOP,-1,TEXT("-")); ComboBox_InsertString(hwndComboOP,-1,TEXT("*")); ComboBox_InsertString(hwndComboOP,-1,TEXT("/")); return TRUE; } 3
简易计算器的设计
一、功能实现：利用1602液晶显示器实现整数和小数的加法、减法、乘法、除法、开根号的运算。第一行显示输入的数据，第二行显示运算结果。 二、Proteus仿真图
三、操作说明：每次运算完后必须按一下清零键，该系统才会重新开始执行。 四、程序： #include
void delay(); //延时 void anjian(); //按键显示数字和符号,第一个数存在a内 void sheji(); //设计显示完后的参数 void jsab(); //存储两个输入数 void jisuanxs(); //计算显示 void chufa(); //除法计算部分 void chengfa(); //乘法计算部分 void jianfa(); //减法计算部分 void jiafa(); //加法计算部分 void kaigenhao(); //开根号运算部分 void benshenxs(); //一个数本事显示 void leijixiaoshudian(); //小数点的累计 void fenli(); //计算后的结果分离，以便于显示 void ql(); //清屏 void xshuju(char shuju); //写数据 void xzhiling(char zhiling); //写指令 //char num[]="I LOVE YOU"; 显示在屏幕上 int sz[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','+','-','*','/','=','.'}; char xs[]="ENRRO"; sbit e=P2^2; sbit rs=P2^0; sbit rw=P2^1; sbit key0=P2^6; sbit key1=P2^7; sbit key2=P3^0; sbit key3=P3^1; sbit key4=P3^2; sbit key5=P3^3; sbit key6=P3^4; sbit key7=P3^5; sbit key8=P3^6; sbit key9=P3^7; sbit key10=P1^3; sbit key11=P1^4; sbit key12=P1^5; sbit key13=P1^6; sbit key14=P1^7; sbit qingling=P1^0; sbit key15=P1^1; sbit key16=P1^2; int fuhao,num,m,n,q,w,s,fuhao1,fuhao2,fuhao3,fuhao4,fuhao5,xiaoshu,cishu1,cishu2; int i,g,j,p; int t,f,h; float a,b,c,d;
简易计算器课程设计
评阅教师评语：课程设计成绩 考勤成绩 实做成绩 报告成绩 总评成绩指导教师签名： 课程设计报告 论文题目基于ARM的简易计算器设计 学院（系）：电子信息与自动化学院 班级：测控技术与仪器 学生姓名：同组同学： 学号：学号： 指导教师：杨泽林王先全杨继森鲁进时间：从2013年 6 月10 日到2013年 6 月28 日 1
目录 1、封面—————————————————————P1 2、目录—————————————————————P2 3、前言—————————————————————P3 4、关键字————————————————————P3 5、原理与总体方案————————————————P3 6、硬件设计———————————————————P6 7、调试—————————————————————P10 8、测试与分析——————————————————P11 9、总结—————————————————————P13
10、附件—————————————————————P14 前言 近几年，随着大规模集成电路的发展，各种便携式嵌入式设备，具有十分广阔的市场前景。嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。在嵌入式系统中，数据和命令通过网络接口或串行口经过ARM程序处理后，或显示在LCD上，或传输到远端PC上。 本文通过周立功的LPC2106芯片完成的简易计算器，正是对嵌入式应用的学习和探索。 一、摘要： 计算器一般是指“电子计算器”，是能进行数学运算的手持机器，拥有集成电路芯片。对于嵌入式系统，以其占用资源少、专用性强，在汽车电子、航空和工控领域得到了广泛地应用。本设计就是先通过C语言进行相应程序的编写然后在ADS中进行运行最后导入PROTUES进行仿真。最后利用ARM中的LPC2106芯片来控制液晶显示器和4X4矩阵式键盘，从而实现简单的加、减、乘、除等四则运算功能。 关键字：中断，扫描，仿真，计算 二、原理与总体方案： 主程序在初始化后调用键盘程序，再判断返回的值。若为数字0—9，则根据按键的次数进行保存和显示处理。若为功能键，则先判断上次的功能键，根据代号执行不同功能，并将按键次数清零。程序中键盘部分使用行列式扫描原理，若无键按下则调用动态显示程序，并继续检测键盘；若有键按下则得其键值，并通过查表转换为数字0—9和功能键与清零键的代号。最后将计算结果拆分成个、十、百位，再返回主程序继续检测键盘并显示；若为清零键，则返回主程序的最开始。 电路设计与原理：通过LPC2106芯片进行相应的设置来控制LCD显示器。 而通过对键盘上的值进行扫描，把相应的键值通过MM74C922芯片进行运算从而