计算器.docx
《计算器.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算器.docx（25页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
计算器
题目：
简易计算器
目录
第1节引言………………………………………………………………………1
1.1计算器概述……………………………………………………………1
1.2本设计任务……………………………………………………………1
1.3系统主要功能……………………………………………………………2
第2节计算器硬件设计……………………………………………………………3
2.1键盘识别技术…………………………………………………………3
2.2 LED“0－9”数字显示技术………………………………………………5
第3节系统软件设计………………………………………………………………11
3.1系统主程序设计…………………………………………………11
3.24×4矩阵式键盘设计…………………………………………………11
3.3“0－9”数字显示设计…………………………………………………17
第4节结束语………………………………………………………………………20
参考文献………………………………………………………………………21
单片机实现的简易计算器
第1节引言
目前，51系列单片机在我国的各行各业得到了广泛应用，各大专院校、职业培训学校，均开设了单片机原理与应用方面的课程，这是一门技术性和实践性很强的学科，必须通过一系列的软硬件实验、理论联系实际，才能学好、学懂，取得较好的学习效果。
1.1计算器概述
1、加数和被加数的输入位数固定为4位；
2、相加结果显示要考虑进位的输出显示（即5位输出）；
3、注意对“0”——“9”、“+”、“＝”以外按键输入的处理；
4、注意对相加结果进行十进制处理；
5、输入加数和被加数时，显示器上显示的数字要像平时用的计算器输入一样，即：
每输入一个数字，原来显示的数字要往左移。
6、可以完成累加功能，即可以完成如下内容：
3265+3885+1254+2358+7779+。
。
。
1.2本设计任务
如图4.14.2所示，用AT89S51的并行口P1接4×4矩阵键盘，以P1.0－P1.3作输入线，以P1.4－P1.7作输出线；在数码管上显示每个按键的“0－F”序号。
对应的按键的序号排列如图4.14.1所示
图4.14.1
（1． 开机时，显示“0”
（2． 第一次按下时，显示“D1”；第二次按下时，显示“D1D2”；第三按下时，显示“D1D2D3”，8个全显示完毕，再按下按键下时，给出“嘀”提示音。
（3．数字0－9点阵显示代码的形成
1.3系统主要功能
用4*4键盘做一个模拟计算器，实现最高四位的加，减，乘，除功能，按键识别和显示部分我都会，就是按键后怎样将运算符前后的数据区分开
1.输入一位就显示一位，在输入一个运算符之前最多只能输入四位。
2.将运算符前，后的数据区分开来，同时将运算符前后输入的数据转换为一个10进制数。
3.对输入的数据进行处理，即进行算术运算，最重要的是对于除法时，如果有小数位时，显示部分应该做处理。
第2节
计算器硬件设计
硬件系统是指构成微机系统的实体和装置，通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。
单片机实质上是一个硬件的芯片，在实际应用中，通常很难直接和被控对象进行电气连接，必须外加各种扩展接口电路、外部设备、被控对象等硬件和软件，才能构成一个单片机应用系统。
2.14×4矩阵式键盘识别技术系统的硬件构成及功能
1．硬件电路原理图
2．系统板上硬件连线
（1． 把“单片机系统“区域中的P3.0－P3.7端口用8芯排线连接到“4X4行列式键盘”区域中的C1－C4 R1－R4端口上；
（2． 把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0－P0.7/AD7端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个a－h端口上；要求：
P0.0/AD0对应着a，P0.1/AD1对应着b，……，P0.7/AD7对应着h。
3． 程序设计内容
（1． 4×4矩阵键盘识别处理
（2． 每个按键有它的行值和列值 ，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。
矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。
每个按键的状态同样需变成数字量“0”和“1”，开关的一端（列线）通过电阻接VCC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。
键盘处理程序的任务是：
确定有无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么；还要消除按键在闭合或断开时的抖动。
两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地，另一个并行口输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查出该键的功能。
4．程序框图
P3=FFH,P3.0=0
有键按下吗？
延时10ms
真得有键按下吗？
根据当前状态识别按键
P3=FFH,P3.1=0
有键按下吗？
延时10ms
真得有键按下吗？
根据当前状态识别按键
P3=FFH,P3.2=0
有键按下吗？
延时10ms
真得有键按下吗？
根据当前状态识别按键
P3=FFH,P3.3=0
有键按下吗？
延时10ms
真得有键按下吗？
根据当前状态识别按键
图4.14.3
2．2点阵式LED“0－9”数字显示技术
1．电路原理图
图4.25.1
2．硬件系统连线
（1）． 把“单片机系统”区域中的P1端口用8芯排芯连接到“点阵模块”区域中的“DR1－DR8”端口上；
（2）． 把“单片机系统”区域中的P3端口用8芯排芯连接到“点阵模块”区域中的“DC1－DC8”端口上；
4．程序设计内容
（1）． 数字0－9点阵显示代码的形成
如下图所示，假设显示数字“0”
1 2 34 5 678
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
00003E4141413E00
因此，形成的列代码为 00H，00H，3EH，41H，41H，3EH，00H，00H；只要把这些代码分别送到相应的列线上面，即可实现“0”的数字显示。
送显示代码过程如下所示
送第一列线代码到P3端口，同时置第一行线为“0”，其它行线为“1”，延时2ms左右，送第二列线代码到P3端口，同时置第二行线为“0”，其它行线为“1”，延时2ms左右，如此下去，直到送完最后一列代码，又从头开始送。
数字“1”代码建立如下图所示1 2 34 5 678
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
其显示代码为 00H，00H，00H，00H，21H，7FH，01H，00H
数字“2”代码建立如下图所示
1 2 34 5 678
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
00H，00H，27H，45H，45H，45H，39H，00H
数字“3”代码建立如下图所示
1 2 34 5 678
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
00H，00H，22H，49H，49H，49H，36H，00H
数字“4”代码建立如下图所示
1 2 34 5 678
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
00H，00H，0CH，14H，24H，7FH，04H，00H
数字“5”代码建立如下图所示
1 2 34 5 678
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
00H，00H，72H，51H，51H，51H，4EH，00H
数字“6”代码建立如下图所示
1 2 34 5 678
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
00H，00H，3EH，49H，49H，49H，26H，00H
数字“7”代码建立如下图所示
1 2 34 5 678
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
00H，00H，40H，40H，40H，4FH，70H，00H
数字“8”代码建立如下图所示
1 2 34 5 678
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
00H，00H，36H，49H，49H，49H，36H，00H
数字“9”代码建立如下图所示
1 2 34 5 678
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
00H，00H，32H，49H，49H，49H，3EH，00H
第3节系统的软件设计
本系统的软件系统主要可分为主程序、4×4矩阵式键盘识别程序、点阵式LED“0－9”数字显示程序三大模块。
在程序设计过程中，加强了部分软件抗干扰措施，下面对部分模块作介绍。
3．1系统主程序设计
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0030H
MAIN:
; 全局初始化
MOVSP,#60H ;堆栈
MOVIE,#00H ;禁止所有中断
;寄存器组00
CLRRS1
CLRRS0
;工作区IRAM（20H-5FH）默认全为0
INIT20TO5F:
MOVR0,#20H ;STARTAT20H
MOVR7,#40H ;64BYTESTOZERO
LOOP20TO5F:
MOV@R0,#00H
INCR0
DJNZR7,LOOP20TO5F
;---------------------------------
SETBSTAT.0 ;初始状态为等号状态
MOVR7,#00H
MOVSCON,#00H;串行工作方式0
;-------------------------------------
;;DISPLAYINIT
;-------------------------------------
LCALL LCDINIT
MOV COM,#06H
LCALL PR1
MOV COM,#0C0H
LCALL PR1
MAIN_LOOP:
3.24×4矩阵式键盘汇编源程序
KEYBUFEQU30H
ORG00H
START:
MOVKEYBUF,#2
WAIT:
MOVP3,#0FFH
CLRP3.4
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY1
LCALLDELY10MS
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY1
MOVA,P3
ANLA,#0FH
CJNEA,#0EH,NK1
MOVKEYBUF,#0
LJMPDK1
NK1:
CJNEA,#0DH,NK2
MOVKEYBUF,#1
LJMPDK1
NK2:
CJNEA,#0BH,NK3
MOVKEYBUF,#2
LJMPDK1
NK3:
CJNEA,#07H,NK4
MOVKEYBUF,#3
LJMPDK1
NK4:
NOP
DK1:
MOVA,KEYBUF
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
DK1A:
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JNZDK1A
NOKEY1:
MOVP3,#0FFH
CLRP3.5
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY2
LCALLDELY10MS
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY2
MOVA,P3
ANLA,#0FH
CJNEA,#0EH,NK5
MOVKEYBUF,#4
LJMPDK2
NK5:
CJNEA,#0DH,NK6
MOVKEYBUF,#5
LJMPDK2
NK6:
CJNEA,#0BH,NK7
MOVKEYBUF,#6
LJMPDK2
NK7:
CJNEA,#07H,NK8
MOVKEYBUF,#7
LJMPDK2
NK8:
NOP
DK2:
MOVA,KEYBUF
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
DK2A:
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JNZDK2A
NOKEY2:
MOVP3,#0FFH
CLRP3.6
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY3
LCALLDELY10MS
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY3
MOVA,P3
ANLA,#0FH
CJNEA,#0EH,NK9
MOVKEYBUF,#8
LJMPDK3
NK9:
CJNEA,#0DH,NK10
MOVKEYBUF,#9
LJMPDK3
NK10:
CJNEA,#0BH,NK11
MOVKEYBUF,#10
LJMPDK3
NK11:
CJNEA,#07H,NK12
MOVKEYBUF,#11
LJMPDK3
NK12:
NOP
DK3:
MOVA,KEYBUF
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
DK3A:
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JNZDK3A
NOKEY3:
MOVP3,#0FFH
CLRP3.7
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY4
LCALLDELY10MS
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY4
MOVA,P3
ANLA,#0FH
CJNEA,#0EH,NK13
MOVKEYBUF,#12
LJMPDK4
NK13:
CJNEA,#0DH,NK14
MOVKEYBUF,#13
LJMPDK4
NK14:
CJNEA,#0BH,NK15
MOVKEYBUF,#14
LJMPDK4
NK15:
CJNEA,#07H,NK16
MOVKEYBUF,#15
LJMPDK4
NK16:
NOP
DK4:
MOVA,KEYBUF
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
DK4A:
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JNZDK4A
NOKEY4:
LJMPWAIT
DELY10MS:
MOVR6,#10
D1:
MOVR7,#248
DJNZR7,$
DJNZR6,D1
RET
TABLE:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H
DB7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H
END
3.3点阵式LED“0－9”数字显示汇编源程序
TIMEQU30H
CNTAEQU31H
CNTBEQU32H
ORG00H
LJMPSTART
ORG0BH
LJMPT0X
ORG30H
START:
MOVTIM,#00H
MOVCNTA,#00H
MOVCNTB,#00H
MOVTMOD,#01H
MOVTH0,#（65536-4000）/256
MOVTL0,#（65536-4000）MOD256
SETBTR0
SETBET0
SETBEA
SJMP$
T0X:
MOVTH0,#（65536-4000）/256
MOVTL0,#（65536-4000）MOD256
MOVDPTR,#TAB
MOVA,CNTA
MOVCA,@A+DPTR
MOVP3,A
MOVDPTR,#DIGIT
MOVA,CNTB
MOVB,#8
MULAB
ADDA,CNTA
MOVCA,@A+DPTR
MOVP1,A
INCCNTA
MOVA,CNTA
CJNEA,#8,NEXT
MOVCNTA,#00H
NEXT:
INCTIM
MOVA,TIM
CJNEA,#250,NEX
MOVTIM,#00H
INCCNTB
MOVA,CNTB
CJNEA,#10,NEX
MOVCNTB,#00H
NEX:
RETI
TAB:
DB0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH
DIGIT:
DB00H,00H,3EH,41H,41H,41H,3EH,00H
DB00H,00H,00H,00H,2
升级会员 