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1、小型科学计算器的设计与实现沈阳航空航天大学毕业设计（论文）摘 要随着计算机的飞速发展，人类已经进入信息化时代。信息技术发展日新月异,计算机已经进入人们生活的各个领域,在现代生活中不可或缺，大型复杂的计算是人脑所不能胜任的，而且较易出错。而以前的计算器只能进行十进制的四则运算，不能满足我们的需求。本文针对小型科学计算器进行研究，增加了很多功能，给用户带来了很多方便，并且提高了用户的运算效率。本文从项目背景、需求分析、软件设计、系统实现、系统调试等方面详细说明了小型科学计算器的开发设计过程。软件采用vs2008编写代码，Qt designer设计界面来开发。计算器包含简单的四则运算、复杂的数学表达
2、式运算、正弦和余弦运算、进制之间的相互转换、按键帮助等功能。计算器具有界面可视化，方便用户操作等特点，并且该计算器的算式提取与存储功能使得算式计算更加快捷方便，为用户进行大量复杂科学计算提供了有效保证。关键词：科学计算器；进制转换；算式提取； Qt designeAbstract Because of the calculator which is flying quickly, the mankind have already entered into information-based ages. The development of the information technique i
3、s changing with each passing day. the calculator has already entered each realm of the peoples life,which is very important in the modern times. the large and complicated calculation which is not competent for persons brain, which is possible to make many mistakes . The calculator only decimal four
4、operations，The calculator can not meet our needs. This paper studied the small scientific calculator，Increased a lot of functions，To give users a lot of convenience, and improves the users operation efficiency. This article through the project background, requirement analysis, software design, syste
5、m realization, system debugging to design calculator. This article through the VS2008 code, Qt designer interface design to develop. The calculator includes a simple four operations, complex mathematical expression operation, sine and cosine computation, hexadecimal conversion between, key help func
6、tions, with a visual interface, easy to operate.This paper introduces the functions of the calculator and the effect of operation, the calculator with a visual interface, convenient operation, the calculator can be carried out calculation formula, the calculator convenient than before. Also commonly
7、 used formula extraction and storage, convenient for users to use. With the help of functional, user can quickly learn to operate.Keyword: Hexadecimal， Demand analysis， extraction， expression目 录1 绪论11.1 项目背景11.2 项目内容和要求21.2.1 题目介绍21.2.2 题目要求21.3 项目特点及意义32 需求分析42.1 功能需求42.2 功能分析42.3 安全性分析52.4 可行性分析62
8、.5 系统设计工具62.5.1 Visual studio 2008技术简介62.5.2 QSqlite数据库技术73 软件设计103.1 数据库设计103.1.1 实体属性图103.1.2关系模型设计113.1.3数据库结构设计113.2系统功能模拟设计123.2.1普通计算功能123.2.2科学计算功能123.2.3时间功能133.2.4算式提取功能133.2.5清空功能143.2.6删除功能143.2.7帮助功能144 系统实现164.1普通计算功能164.2科学计算功能164.3时间功能174.4算式提取功能184.5帮助功能194.6帮助添加功能205 系统调试21结论23参考文献2
9、4致谢251沈阳航空工业学院毕业设计（论文）1 绪论1.1 项目背景随着计算机的飞速发展，人类已经进入信息化时代。信息技术发展日新月异,计算机已经进入人们生活的各个领域,在现代生活中不可或缺，大型复杂的计算是人脑所不能胜任的，而且较易出错。以前的计算器只能进行简单的加减乘除四则运算，而且只能进行单步运算，如果遇到较长的算式时就得让用户一步一步输入，浪费很多时间，还会可能遗漏数据内容，让用户得多次输入算式验证，如果一次错误就得验证多遍，浪费时间效率低下。随着科技的发展，人们所学习的内容越来越多，接触到的进制有二进制、八进制、十六进制等，传统计算器只能十进制运算已经不能满足人们的需求，给人们带来了
10、不便。本文设计的计算器比传统计算器多了许多功能，可以进行算式运算，而不同只能两个数运算，可以多个数一起运算，并且增加了大括号、中括号、小括号功能，这样就可以分清优先运算，提高运算效率，并且保证输入算式的正确，就可以减少因输错数据而带来的不便。本文设计的计算器不再局限于十进制运算，可以进行二进制、八进制、十进制、十六进制的运算，扩大了用户的运算领域。并且考虑到用户有时常用一些算式，而且这些算式内容比较长，输入麻烦，于是本文设计了算式的增删改查功能，用户就可以把常用的算式输入窗口并保存起来，在下次用到时在调用出来进行运算，而存储中不用的算式也可以删除。提高了用户的效率，方便了用户的操作，这是传统计
11、算器所不具备的。本文还设计简单的科学计算开方、平方、正弦、余弦、角度、弧度的计算，最多可以输入256字符，操作简便，为方便用户，还增加了普通计算窗口和科学计算窗口，普通计算窗口可以进行传统计算，并增加了各种进制的计算。科学计算窗口可以进行算式计算等功能。本文设计中为方便用户快速掌握计算器的操作，增加了帮助功能，并且再次功能中可以对所有按键进行查询，也可以对单个按键进行查询，并根据用户的喜好对帮助里的内容进行修改，知道的按键功能删除，不常用的按键功能添加进去，这样提到用户的查找效率，使用户更好更快的掌握计算器的操作。本文设计中主要采用的技术为Qt designer+vs2008，Qt desig
12、ner为设计可视化界面，通过此软件的设计可以快速设计出自己需要的界面，一般通过一周时间的自学就可以熟练的掌握此软件的运用。然后再到vs2008中编写各个按键的槽函数与算法。这里就得自学Qt，上网查找资料，看书查找例子。1.2 项目内容和要求1.2.1 题目介绍设计一个功能齐备的小型科学计算器，具有算式编辑计算和普通计算窗口。具体要求如下：算式编辑窗口：可以对算式进行编辑、存储、粘贴、修改、计算。算式长度可达256个字符。算式内可同时出现二、八、十六、十等不同进制，并可实现大中小括号和各类不同函数及位运算。三角函数可设置度或弧度。设计实现文件处理窗口，可实现算式的添加、删除、存储和提取。普通计算
13、窗口：支持二、八、十六、十等不同进制数据的直接输入、计算和数制间的相互转换，当输入回车键或等号键时直接给出当前算式的运算结果，算式计算和编辑可同时交叉进行，设置中间变量，方便运算过程中中间数据的存储或提取插入。1.2.2 题目要求(1) 实现二进制、八进制、十进制、十六进制之间的转换；(2) 实现对算式的编辑、存储、粘贴、修改、计算；(3) 算式长度可达256个字符；(4) 实现普通计算和科学计算；(5) 实现大中小括号和各类不同函数及位运算；(6) 支持二、八、十六、十等不同进制数据的直接输入、计算和数制间的相互转换；(7) 实现对各个按键的帮助功能；(8) 显示当前日期时间功能；采用高级程
14、序设计语言，编码规范清晰，关键算法或处理须加注释说明。1.3 项目特点及意义本文对计算器进行设计，比传统计算其增加了许多功能，使用更方便，主要有以下几个特点：(1) 计算速度快，节省时间、人力(2) 普通窗口可以进行各进制的加减乘除运算。(3) 科学计算窗口可以进行小括号、中括号、大括号，正弦、余弦，角度，弧度，包括普通窗口的运算。(4) 可对算式进行存储，添加，删除等功能。 (5) 有帮助功能，可以通过查询查询个按键的功能，可以对按键功能添加、删除。 (6) 提供良好的人机交互界面，操作简单快捷。小型科学计算器比传统计算器多了很多功能，可以进行普通窗口计算，也可以进行科学窗口计算。普通窗口计
15、算时可以进行各种进制的四则运算，还可以把数字通过进制转换，得到需要的数据。科学窗口计算时可以把整个算式输入进行计算，这样避免因输入的数据过多而得多次验证，只需确保输入的算式正确就可以得到正确的结果。可以把常用的算式保存起来，这样下次再用时用户可以直接提取算式，避免了因再次输入算式而浪费时间，提到了效率。科学计算式还可以进行，正弦、余弦、角度、弧度、开方、平方、或与非等运算，并且增加了括号符号，使得算式具有优先级。提高运算效率。并增加了帮助功能，使得用户及时查询帮助功能，快速学会使用操作。2 需求分析2.1 功能需求在程序设计中，通过设计、编制、调试一个模拟计算器的程序，加深对语法及语义分析原理的理解，并实现对命令语句的灵活应用。在程序设计中，可以用两种方法解决问题：一是传统的结构化程序设计方法，二是更先进的面向对象程序设计方法。而在面向对象程序设计中关键是如何将问题域中的实体（即日常所见的概念）抽取出来，作为C+程序中的类，而属性与行为作为类的两类要素通常是必不可少的，甚至还应考虑类必须满足的约束。我们日常生活的开支，大额数字或是多倍小数的计算都需要计算器的帮助，处理数字的开方、正余弦都离不开计算器。虽然现在的计算器价格比较低廉，但是功能
