4位数简易计算器.doc

《4位数简易计算器.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4位数简易计算器.doc（53页珍藏版）》请在沃文网上搜索。

1、开放式单片机应用系统专题设计 一 .任务要求1.可以进行简单的四则运算。2.参与运算的数据可以是整数，也可以是小数3.有运算错误提示功能和输入限位功能（声光提示）4.其它指标可参考现有的计算器。二、功能特点与使用说明功能特点：该运算器可以进行整数和小数的四则运算， 当运算错误时和输入位超标时会发生声光提示。使用说明：键盘上09为数字按键，F1代表小数点，F2代表等号，F6，F5，F4，F3分别代表，。有按键输入即可进行运算。三、方案设计1，资源分配：全局变量数组：reg14，reg24分别保存第一次输入的数和第次次输入的数的位数字。全局变量数组：dot14，dot24分别保存第一次输入和第二次

2、输入的数的小数点的位置。如第一次输入的数为4.123，则reg14=3，2，1，4，dot14=0，0，0，1全局变量数组：dispreg4，disdot4分别保存显示缓存中数的4位数字全局变量Cap标记输入数的位数，全局变量keyval保存得到键值，全局变量operate为符号标志符，位变量ready，regindex，dots，getkey分别表示等号标识符，输入数顺序标识符，小数点标识符，按键输入标识符。局部变量数组resnum4，resdot4分别保存计算结果的4位数字和符号。设计思路：首先进行初始化后，设计读取键值函数，每读取一次键值，getkey置1，跳出读取键值函数，判断键值：如

3、果是数字键并且是输入的第一个数，则转入storetoreg1函数保存输入的数字，并调用transtodisreg函数保存到显示缓存的数组中。并且是输入的第二个数，则转入storetoreg2函数保存输入的数字，并且ready置1，并调用transtodispreg函数保存到显示缓存的数组中.如果是符号键则转入inputoperate函数用operate保存下键值，并且将regindex置1.如果是等号则转入result函数处理，如果ready=0表示输入错误，ready=1则根据operate的值分别转到相应的加减乘除程序中执行。执行完运算后再转入breakresult函数求出计算结果的每一位

4、和小数点的位置，并调用storetoreg函数保存到显示缓存的数组中。执行完后按下复位键，显示清零重新进行运算。显示函数则在中断函数中执行，每隔一段时间定时扫描一次显示缓存的内容，然后显示。分析与计算：这个程序算法并不很复杂，主要在于要细分成很多子模块，将存数，显示，计算三大块分开处理，这样不仅思路清晰，而且便于调试。但是全局变量较多，所占内存较多，在调试的过程中会出现很多问题。四流程图1.main函数读取键值函数KEY_getvaluestoretoreg1（keyval）键值储存函数，存储到reg1Storetoreg2（keyval）键值储存函数，存储到reg2显示小数点缓存函数inpu

5、tdot()显示缓存函数transtodispreg(int *reg,int *dot)result（）执行运算程序小数点输入判断函数inputoperate();add()加法函数减法函数sub（）乘法函数mul（）除法函数div（）获取运算数的函数 getreg(int *reg,int *dot) breakresult(float result)求出运算结果各位的函数Interrupt1()中断函数Display()Delay()Delay1()clr(int *p)Error()五 源程序#include C8051F310.h#define uchar unsigned char

6、uchar code duanma=0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6;/显示09及小数点的段码void storetoreg1(int num);void storetoreg2(int num);void initial();void clr(int *p);void error();void Oscillator_Init();void transtodispreg(int *reg,int *dot);void display();void delay();void getres();void breakresult(fl

7、oat result);void add();void sub();void div();void mul();sbit p10=P00;int KEY_getvalue();void inputdot();void result();void inputdot();void inputoperate();void delay1();float getreg(int *reg,int *dot);float added,adder;int data reg14;int idata reg24;int data dot14;int idata dot24;uchar k;int cap; /输入

8、的位数int keyval;int data dispreg4;int data dispdot4;int idata operate;bdata int marker;sbit ready = marker0;sbit regindex = marker1;sbit getkey = marker2;sbit dots=marker3;void Init_Device(void);void PCA_Init();void Port_IO_Init();void main()SP = 0x60;CKCON=0xFA; Init_Device(); initial();while(1)while

9、(1)keyval =KEY_getvalue();if(getkey=1)getkey = 0; /break;break;if(keyval=0) if(regindex=0)storetoreg1(keyval);transtodispreg(reg1,dot1);else storetoreg2(keyval); transtodispreg(reg2,dot2);else if(keyval=10)inputdot();if(regindex=0)transtodispreg(reg1,dot1);else transtodispreg(reg2,dot2);else if(keyv

10、al=12&keyval=15) inputoperate(); else if(keyval =11) result(); /*符号操作函数 */ void inputoperate() operate =keyval;regindex = 1;dots =0;cap =0; /*判断运算符号函数 */ void result()if(ready=1)switch(operate)case 15: add(); break;case 14: sub(); break;case 13: mul(); break;case 12: div(); break;elseif(operate!=0)e

11、rror();elseready =0;regindex = 0;dots =0;operate =0;cap = 0; /*运算函数 */void add()TF0=1;TR0=0;added=getreg(reg1,dot1);adder=getreg(reg2,dot2);TR0=1;adder = added + adder;breakresult(adder);void sub()TF0=1;TR0=0;added=getreg(reg1,dot1);adder=getreg(reg2,dot2);TR0=1;adder = added - adder;breakresult(add

12、er);void mul()TF0=1;TR0=0;added=getreg(reg1,dot1);adder=getreg(reg2,dot2);TR0=1;adder = added * adder;breakresult(adder);void div()TF0=1;TR0=0;added=getreg(reg1,dot1);adder=getreg(reg2,dot2);TR0=1;adder = added / adder;breakresult(adder);/* 求出运算结果各位的函数 */void breakresult(float result) int resnum4; i

13、nt resdot4;/这样定义，否则有问题 int res7;/这样定义，否则有问题 int zheng,zheng1,k,l; float xiao;clr(resnum);clr(resdot); res0=0;res1=0;res2=0;res3=0;res4=0;res5=0; res6=0; /int resnum4=0; /int resdot4=0;/这样定义，否则有问题 /int res7=0; zheng=(int)result; xiao=result-zheng; xiao=xiao*10000+1; /printf(xiao=%fn,xiao); zheng1=(in

14、t)xiao; res0=zheng/1000; res1=zheng%1000/100; res2=zheng%100/10; res3=zheng%10; res4=zheng1/1000; res5=zheng1%1000/100; res6=zheng1%100/10; for(k=0;k4;k+) if(resk!=0) break; if(k=0;l-) resnuml=resk;/ printf(resnum%d=%dn,l,resnuml); k+; else/注意为0.25的情况，小数位的位置恒定 resdot3=1; for(l=3;l=0;l-) resnuml=res6

15、-l; /* 获取运算的两个数的函数 */float getreg(int *reg,int *dot)int j =0;float r ;int b =1;int m = 0;r=reg3*1000+reg2*100+reg1*10+reg0;for(j=0;j4;j+) if(dotj=1) break;if(j!=4)/如果有小数位，没有小数位则不对r处理for(m=0;mj;m+) b=b*10; r=r/b;return r; /* 键盘读值函数 */int KEY_getvalue()int temp1,temp2,keyNumber;int n;P2=0xf0;temp1=P2;

16、temp1=temp1&0xf0;if(temp1!=0xf0)delay1();temp1=P2;if(temp1!=0xf0)P2=0xfe;temp2=0xfe;getkey =1;for(n=0;n4;n+)temp1=P2;temp1=temp1&0xf0;switch(temp1)case 224:keyNumber=n;return keyNumber;break;case 208:keyNumber=n+4;return keyNumber;break;case 176:keyNumber=n+8;return keyNumber;break;case 112:keyNumbe

17、r=n+12;return keyNumber;break;case 240:temp2=(temp21)+1;P2=temp2;elsereturn 16;elsereturn 16;return keyNumber;/* 显示数据缓存函数 */ void storetoreg1(int num) if(cap=0) clr(reg1); clr(dot1); if(cap4) reg13=reg12;reg12=reg11;reg11=reg10;reg10=num;dot13=dot12;dot12=dot11;dot11=dot10;dot10=0;cap+; else error()

18、; void storetoreg2(int num) ready=1; if(cap=0) clr(reg2); clr(dot2); if(cap4) reg23=reg22;reg22=reg21;reg21=reg20;reg20=num;dot23=dot12;dot22=dot11;dot21=dot10;dot20=0;cap+; else error(); /* 显示小数点缓存函数 */void inputdot() if(cap=0®index=0) clr(reg1); clr(dot1); else if(cap=0®index=1) clr(reg2); c

19、lr(dot2); if(dots=0) dots = 1; switch(cap) case 0:if(regindex=0) reg10=0; dot10=1;cap+;else dot20=1;reg20=0;cap+; break; case 1: if(regindex=0) dot10=1;else dot20=1; break;case 2: if(regindex=0) dot10=1;else dot20=1;break;case 3: if(regindex=0) dot10=1;else dot20=1;break;case 4: if(regindex=0) dot10

20、=1;else dot20=1;break; else error(); void transtodispreg(int *reg,int *dot) int i; TF0=1; TR0=0; for(i=0;i4;i+) dispregi = regi; dispdoti = doti; TR0=1; /* 显示函数 */void display( ) int n; TR0 = 0; if( dispreg3=0&dispdot3=0)P0 = 0xf0;P1=0;delay();if(dispreg2=0&dispdot2=0)P0 = 0xb0;P1=0;delay();if(dispr

21、eg1=0&dispdot1=0)P0 = 0x70 ;P1 = 0;delay();P0 = 0x30 ;n=dispreg0;P1=duanman+dispdot0;delay();elseP0 = 0x70;n=dispreg1;P1=duanman+dispdot1;delay(); P0 = 0x30;n=dispreg0;P1=duanman+dispdot0;delay(); elseP0 = 0xb0;n=dispreg2;P1=duanman+dispdot2;delay(); P0 = 0x70;n=dispreg1;P1=duanman+dispdot1;delay();

22、 P0 = 0x30;n=dispreg0;P1=duanman+dispdot0;delay(); elseP0 = 0xf0;n=dispreg3;P1=duanman+dispdot3;delay(); P0 =0xb0;n=dispreg2;P1=duanman+dispdot2;delay(); P0 = 0x70;n=dispreg1;P1=duanman+dispdot1;delay(); P0 = 0x30;n=dispreg0;P1=duanman+dispdot0;delay(); TR0 = 1; /* 初始化函数 */void initial() TR0=0; TMOD

23、=0x10; TH0 = 0xe9; /重置初值 TL0 = 0x20; /EA=1; ET0=1; P0=0x01; clr(reg1); clr(reg2); clr(dot1); clr(dot2); clr(dispreg); clr(dispdot); cap=0; /输入的位数 operate=0; keyval=0; regindex=0; getkey=0; dots=0; ready = 0; /display(); TR0=1;void error() p10=0; /* 中断函数 */void interrupt1() interrupt 1 using 1/定时器0用于

24、数码管的动态显示 TR0 = 0; /关闭定时器0display();TH0 = 0xde; /重置初值TL0 = 0x01;TR0 = 1;/重新启动定时器 void delay() /延时函数. int lay; int de =245; TR0 =0; for(lay=0;lay100;lay+) de = 245;while(de-); void clr(int *p)p0=0;p1=0;p2=0;p3=0;void delay1() /延时函数. int lay; int de =245; TR0 =0; for(lay=0;lay1000;lay+) de = 245;while(

25、de-); TR0 =1;void Oscillator_Init() OSCICN = 0x83;/ Generated Initialization File /#include C8051F310.h/ Peripheral specific initialization functions,/ Called from the Init_Device() functionvoid PCA_Init() PCA0MD &= 0x40; PCA0MD = 0x00;void Port_IO_Init() / P0.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P

26、0.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P0.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P0.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P0.4 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P0.5 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P0.6 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P0.7 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P1.0 - Unassig

27、ned, Open-Drain, Digital / P1.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P1.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P1.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P1.4 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P1.5 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P1.6 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P1.7 - Unassigned, Open-Dra

28、in, Digital / P2.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P2.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P2.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital / P2.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital XBR1 = 0x40;/ Initialization function for device,/ Call Init_Device() from your main programvoid Init_Device(void) PCA_Init(

29、); Port_IO_Init();Oscillator_Init();六、 程序测试方法与结果1初始化显示加法运算加数被加数结果减法运算减数被减数结果乘法运算乘数被乘数结果除法运算除数被除数结果减法结果为负数6-9=-3结果-3。灯亮表示负数七、 心得与体会 这次二阶段单片机实验完结了，三个星期的忙忙碌碌也终于结束了。我非常感激老师能给我这个机会参加二期实验，虽然过程确实对我而言很不容易，但我最终还是坚持下去了。这一次我选择用C语言编程对我着实是一个很大的挑战，虽然C语言算法相对而言比较简单，但是很多和硬件接口的部分我都没有学过，比如c语言怎么配置接口，怎么编写中断程序，让我困扰最大的是C语言程序的调试问题，有时候单个子程序在vc上可以正常运行，但是在keilc上运行起来程序总是乱跳，让我苦不堪言。在咨询了很多大神以后，我意识到我的SP设置有问题，经过了多番修改，最终程序乱跳的问题被成功解决了。 虽然为了这个实验，我投入了大量的时间精力，但我却觉得非常充实，也学到了在书本上学不到的很多单片机知识，真正达到了学以致用的目的，学到的知识能够运用才是最大的收获。尽管这次实验结束了，但是在单片机方面我要学的还有很多很多。在以后，我决心花更多的时间去好好学习单片机。在这里，我也要谢谢帮助我的助教和老师，因为他们耐心又诚恳的援助，我才得以成功的完成实验。 设计人签名： 手写签名