单片机原理及应用课程设计课程设计报告-简易计算器

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1、湖南人文科技学院课程设计报告课程名称:单片机原理及应用课程设计设计题目：简易计算器系别：通信与控制工程系专业：电子信息工程班级：09级一班学生姓名:学号:起止日期:2011年12月19日~2011年12月31日指导教师:教研室主任：指导教师评语：指导教师签名：年月日成绩评定项目权重成绩刘伟斌齐敏1、设计过程中出勤、学习态度等方面0.22、课程设计质量与答辩0.53、设计报告书写及图纸规范程度0.3总成绩教研室审核意见：教研室主任签字：年月日教学系审核意见：主任签字：年月日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

2、们生活的各个领域，电子、科技、通信、汽车、工业等。本次设计是设计一个简易计算器，能够进行多位简单的加减乘除运算，同时它能支持6位整数运算。它主要由STC89C52单片机、A8255、数码管，键盘等模块组成。本计算器是将键盘输入信息经处理通过缓存，送入数码管显示，键盘采用行列式，数码管采用动态扫描方式，计算功能通过软件实现，用C语言对单片机可编程芯片进行编程，实现对计算器的设计。关键词：单片机；计算器；C语言；键盘；数码管目录设计要求11、方案论证与对比11.1方案一11.2方案二21.3两种方案的对比22、硬件电路设计32.1主控电路设计32.2键盘电路设计62.3显

3、示电路设计73、系统工作流程及流程图94、系统功能测试与整体指标124.1软件调试步骤124.2程序调试步骤124.3测试结果125、详细元件清单136、总结与思考及致谢147、参考文献15附录一主程序16附录二键盘程序17附录三计算程序18附录四显示程序21简易计算器设计要求①　4X4键盘输入，数码管显示。②　完成整数的加减乘除，加法和减法要求可以实现连加、连减。③　可进行错误判断，溢出、除零等错误将显示一个字符E。④　由于键盘只有16个按键，安排如下：  +---------------+  

4、7

5、8

6、9

7、+

8、  

9、4

10、5

11、6

12、- 

13、  

14、1

15、2

16、3

17、* 

18、  

19、

20、AC

21、0

22、=

23、/  

24、  +---------------+1、方案论证与对比按照设计要求，本次设计的简易计算器要能够实现6位的整数运算，因此，这时，我们在这一点的设计上提出了以下两种不同的方案。1.1方案一此方案首先通过键盘得到数据，通过A8255记录数据，并通过程序对数据进行处理，最后通过数码管显示出来。结构框图如图1：26STC89C52A8255数码管显示键盘图1方案一方框图1.2方案二此方案先通过键盘得到数据，通过STC89C52记录数据，并通过程序对数据进行处理，最后通过数码管显示出来。结构框图如图2:STC89C52数码管显示键盘图2方案二方框图1.3两

25、种方案的对比相同点：两方案的基本的设计思想相同，都是由键盘等到数据，最后数码管显示出来。26不同点：方案一是通过扩展芯片A8255对数据进行处理，而方案二则直接由STC89C52对数据进行处理。两者相比，方案一采用的芯片内存大，利于运算处理，所以采用方案一。2、硬件电路设计2.1主控电路设计STC89C52是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用STC公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构。ST

26、C89C52具有如下特点：40个引脚（引脚图如图3所示），4kBytesFlash片内程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。此外，STC89C52RC设计和配置了振荡频率可为0Hz
可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，脌RAM
时计異器，串行口，外中断系统可绷续工作，掉电模式决结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能盤至外中断激活戶硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQ

27、FP和PLCC等三种封装形式，以适应不尌产品的需求。STC8;C52芯片引脚图如图（1）所示。26图3STC89C52芯片引脚图VCC（40）：＋5V。GND（r0뼉：接地。P0口（39－32）：P0口为8位漏极开路双向I/O口，每引脚可吸收8个TTL门电流。P±口（1－8）：P1口是从厅部提供上拉电阻器的8位双向I/O口，P1口缓冲ᙨ能接收和输出д个TTL门电流。P2口（21－28）：P2口为内部上拁电阻器的8位双向I/O口，P2口缓冲器可採收和输出$个TTL门电流。P3口（10－17）：P3口是8个带内部上拉电阻癨的双向I/O口，可接收和输出4个