数理与信息工程学院new

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1、数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计——计算器模拟系统数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计题目：计算器模拟系统专业：计算机科学与技术（专升本）班级：07计专升本姓名：童伟传学号：07191116指导老师：余水宝成绩：(2008.6)目录第一节引言21.1AT89C51单片机介绍21.2LED数码管显示器概述51.3输入设备键盘的简述6第二节系统总体方案及硬件设计72.1设计要求72.2设计方案72.3硬件系统设计725数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计——计算器模拟系统2.3.1时钟电路设计7

2、2.3.2复位电路82.3.3显示驱动电路82.3.4蜂鸣器提示9第三节软件设计103.1键盘的扫描103.2按键的处理113.3动态数码显示12第四节Proteus软件仿真134.1ProteusISIS简介134.2Proteus工作过程134.2.1加法演示结果144.2.2减法演示结果144.2.3乘法演示结果154.2.4除法演示结果16结束语27参考文献28计算器模拟系统数理与信息工程学院07计算机专升本童伟传指导教师：余水宝第一节引言本设计是一个计算器模拟系统，可以实现加减乘除的运算以及对计算器的数字信息的输入和运算结果并

3、且显示在相应的LED上，输入完毕要求有声音提示。25数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计——计算器模拟系统对于计算器模拟系统的实现，很多种语言都可以实现，但C语言是我们学到的一种高级语言程序，用它来实现程序较为简单，易于实现。又由于要求模拟的计算器显示8位数字，所以采用八位LED动态显示，为了简化线路采用以软件为主的接口方法，即不使用专门的硬件译码器，而采用软件程序进行译码。输出采用动态扫描的方式，每次中断时间一到，选通所要显示那一个的LED，并对其送相应的二进制代码，使其显示一位字符。中断时间很短，人眼分辨不出，所以可以

4、实现数字一起显示出来由于输入采用4X4矩阵式键盘，所以本设计避免了I/O口扩展使程序简化。对于键盘为了消除抖动，需要进行延迟，再判断，确实有键按下后，可以根据该行不同的值用选择分支语句进行相应的操作。八个引脚用来扫描键盘的输入，八个引脚用来驱动八位LED显示，八个引脚用作八位LED的位选信号。当显示器输出大于八位时，可以在剩下的I/O口中任意选一个用来使一扬声器发出声音表示输出超出预定的范围。本设计实现功能：（1）计算器最多只能显示8位数字，开机运行时，只有数码管最低位显示为“0”，其余位全部不显示；（2）具有4×4键盘，分别表示0～9

5、、＋、－、×、/、＝和清零键CL，输入的数字从设计的键盘输入；（3）第一次按下时，显示“D1”；第二次按下时，显示“D1D2”；第三次按下时，显示“D1D2D3”，8个全显示完毕，再按下按键下时，发出“嘀”提示音；（4）可以对计算结果小于256的两个无符号数进行加、减、乘、除运算，并显示计算结果。（5）结果溢出时发出“嘀”报警声。1.1AT89C51单片机介绍AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMO

6、S8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。25数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计——计算器模拟系统图1-1AT89C51

7、结构图管脚说明：VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

8、在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。