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1、xxxxxx大学课课 程程 设设 计计 报报 告告课程设计名称：单片机系统综合课程设计单片机系统综合课程设计课程设计题目：简易计算器设计简易计算器设计院（系）： 专 业：班 级：学 号：姓 名： 指导教师：完成日期：xxxxxx大学课程设计报告 -I-目目 录录第第 1 章章 总体设计方案总体设计方案.11.1 设计原理 .1 1.2 设计思路 .1 1.3 实验环境 .1第第 2 章章 详细设计方案详细设计方案.32.1 硬件电路设计 .3 2.2 主程序设计 .3 2.2 功能模块的设计与实现 .4第第 3 章章 结果测试及分析结果测试及分析.73.1 结果测试 .7 3.2 结果分析 .
2、7参考文献参考文献.8附录附录 I 程序源代码程序源代码.9附录附录 II 硬件电路硬件电路.18附录附录 III 元件清单元件清单 .19xxxxxx大学课程设计报告 第 1 章 总体设计方案-1-第 1 章 总体设计方案1.1 设计原理设计原理根据课程设计任务书的内容与要求，要实现简易计算器的设计过程，实现计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除基本四则运算，并在八段数码管上显示相应的结果，其中加、减、乘、除、等于及清八段数码管功能分别用按键 A、B、C、D、E、F 表示。键盘的应用，设计的是 4*4 键盘，对键盘进行扫描，固定列扫描行，设置相应的按键功能，包括数字键、运算符键及清八段码键。八
3、段码显示应用，正常输入：显示相应的数字及运算符（A,B,C,D） ，按下等于（E）键后显示计算结果，按下清八段码键（F）后八段码全变暗；出现越界输入或输出：显示 ERROR。1.2 设计思路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 AEDK 实验箱上已有芯片来实现简易计算器的模拟，利用 Protel 软件画出硬件电路。（1） 提出方案提出方案首先，实现对键盘的扫描及设置对应按键；其次，实现在八段码上显示键盘输入内容；最后，对输入数据进行基本运算处理并显示相应结果（包括越界显示） 。（2） 方案论证方案论证简易计算器的设计主要是键盘扫描和八段码显示。数据输入利用键盘实现，按要
4、求设计各键值，通过键值判断是数字键还是功能键，通过六位八段码显示输入的相应按键及运算后的结果。1.3 实验环境实验环境硬件环境：伟福 Lab6000 实验箱，PC 机。xxxxxx大学课程设计报告 第 1 章 总体设计方案-2-软件环境：WAVE6000 应用软件。软件环境：protel 99SE 应用软件。xxxxxx大学课程设计报告 第 2 章 详细设计方案-3-第 2 章 详细设计方案2.1 硬件电路设计硬件电路设计硬件电路主要由两部分构成 ：键盘扫描电路和八段码显示电路。硬件电路连线如图 2.1 所示。图图 2.1 硬件电路连线图硬件电路连线图2.2 主程序设计主程序设计在主程序中首先
5、调用键盘扫描函数，设一个键盘按键标记量，初值为 0，首次按下按键且为数字键，标记为 0，在数组中保存键值，标记量自加 1。按键标记为 1 时有多种情况，对按键进行判断，若输入的为数字键且没越界，则存储并显示相应数据，越界则显示 ERROR；若输入的为运算符键，则显示运算符；若输入的为清八段码键，则进行清八段码操作；若输入的为“=”键，则进行相应的运算，运算结果没越界显示相应结果，越界则显示 ERROR。主程序流程图如图 2.2 所示。xxxxxx大学课程设计报告 第 2 章 详细设计方案-4-图图 2.2 主程序流程图主程序流程图2.2 功能模块的设计与实现功能模块的设计与实现计算器设计的功能
6、模块有：键盘扫描函数，八段码显示函数，延时函数。1）键盘扫描模块的设计与实现）键盘扫描模块的设计与实现对于的键盘的扫描，先固定键盘的某一列，然后逐行扫描。流程图如图 2.3 所示。xxxxxx大学课程设计报告 第 2 章 详细设计方案-5-2）八段码显示功能模块的设计与实现）八段码显示功能模块的设计与实现八段码的显示函数，包含输入输出数据的显示，越界错误显示，清八段码显示，运算结果显示。注意的是，显示是在按键抬起后进行的操作，所以显示函数中有松手检测语句。正常输入输出时，显示相应数据；越界时，显示错误ERROR；输入运算符时，显示运算符；清八段码时，则八段码不显示任何内容。具体流程图如图 2.
7、4 所示。图图 2.3 键盘扫描模块键盘扫描模块xxxxxx大学课程设计报告 第 2 章 详细设计方案-6-图图 2.42.4 八段码显示模块八段码显示模块xxxxxx大学课程设计报告 第 3 章 结果测试及分析-7-第 3 章 结果测试及分析3.1 结果测试结果测试 计算器的测试包括正常输入输出测试和越界输入输出测试。若输入正确且结果没越界：（1）加法测试：输入数字，如 23，按下加法运算符“A” ，再按下数字，如 456，按下等于符号“E” ，则显示正确结果 479；（2）减法测试：输入数字，如 3578，按下加法运算符“B” ，再按下数字，如 214，按下等于符号“E” ，则显示正确结果
8、 3364；(3)乘法测试：输入数字，如 12，按下加法运算符“C” ，再按下数字，如 15，按下等于符号“E” ，则显示正确结果 180；(4) 除法测试：输入数字，如 1478，按下加法运算符“D” ，再按下数字，如 81，按下等于符号“E” ，则显示正确结果 18。输入输出越界测试：输入一个大于 9999 的数时显示ERROR，或当计算结果越界时显示 ERROR，如9999+1=ERROR，1234*378=ERROR，479/0=ERROR。3.2 结果分析结果分析对于上述的运行结果和操作过程，达到了课程设计任务书中的要求。设计的为 4 位数的简易计算器，对于除法运算只做输出结果取整情
9、况。若输入或输出越界时则显示 ERROR。xxxxxx大学课程设计报告 参考文献-8-参考文献1张毅刚，刘杰.MCS51 单片机原理及应用 M .哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社，20082高峰.单片微型计算机原理与接口技术 M .北京: 科技出版社，20073胡汉才.单片机原理及其接口技术 M .北京: 清华大学出版社，20044谭浩强.C 语言程序设计 M .北京: 清华大学出版社，20055王忠民.微型计算机原理 M .西安: 西安电子科技大学出版社，20036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，2001xxxxxx大学课程设计报告 附 录-9-附录 I 程序源代码/*简单计算器试验：用 A,B,C,D,E,F 分别表示+,-,*,/运算*/#include #include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71; /八段码uint tablenum=1,10,100,1000 ;uchar xdata *p1=
