硬件课程设计 LCD版电子计算器.doc

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1、计算机科学与技术学院硬件课程设计电子计算器姓名：学号：班级：选择课题：LCD电子计算器指导教师：二〇一五年一月十四日摘要电子计算器的设计主要分为键盘扫描与读取编码、LCD显示和四则运算的编写。这次设计中我们采用可编程接口芯片8255链接4*4键盘和LCD显示，从键盘扫描读入数字，在显示屏上面显示出来，并通过cpu运算出结果显示在屏幕上。由于对汇编语言也不甚了解，只是进行一些简单的自然数的四则运算。由于本次实验中，实验箱是TPC-ZK综合微机开放式实验系统，微机接口实验仪采用模块化、积木式的结构，各实块互不影响。但可通过连线将各实验

2、模块有机组合起来，进行微机外围接口实验。这个实验选择的是4*4键盘连接上8255A然后控制LCD显示。关键词：8255A；LCD显示屏；键盘；汇编语言；四则运算目录1设计任务与要求………………………………………………………………………21.1选题………………………………………………………………………………21.2需求分析…………………………………………………………………………21.3设计任务…………………………………………………………………………22硬件方案……………………………………………………………………22.1微处理器808

3、6芯片……………………………………………………………22.2可编程并行接口8255A芯片……………………………………………………32.34*4矩阵键盘……………………………………………………………………52.4LCD显示屏………………………………………………………………………62.5电路及其功能模块图……………………………………………………………73软件方案………………………………………………………………………83.1流程图……………………………………………………………………………84问题与解决方案…………………………………………

4、…………………………105成果展示……………………………………………………………………………116心得体会……………………………………………………………………………137参考文献……………………………………………………………………………148.附录（代码）…………………………………………………………………………141设计任务与设计要求1.1选题我选的题目是电子计算器，电子计算器的设计主要分为键盘编码、七段数码管显示、和四则运算法则这三部分。设计时用可编程接口芯片8255A链接4*4键盘和LCD显示器，8255扫描键盘并通过LCD显

5、示相应的数字，这其中需要一定的汇编程序作为核心支撑，才能正确的使各种功能运行正常。1.2需求分析通过对选题的深入了解，电子计算器基本功能可以概括为：1.可以进行简单的加、减、乘、除四则运算；2.为了显示的人性化，按下每个数字都要进行反馈显示；3.计算器能判断个别简单的错误，如除数为零，显示报错；4.计算器要有清零功能，可以在按键失误后重新按键。在显示屏上可以及时反馈按下数字，这需要扫描程序模块一直运行着，并能够及时调用显示程序模块，当有运算符号按下时还要及时给之前按下的数字进行组装成一个数值，组装键值模块也是程序的重要所在。等等这

6、些都是在主程序下合理安排、运用流畅的，才能带来较完美的计算器体验。1.3设计任务本次实验我分为电路设计和编码设计这两个任务模块来设计的。电路设计主要研究键盘按键位置设计和各个芯片器件之间的连线。编码设计主要分为键盘扫描读取编码、LCD显示编码和四则运算编码。2硬件方案2.1微处理器8086芯片当引脚接高电平时，CPU工作于最小模式。此时，引脚信号24～31的含义及其功能如下：（1）IO/M：存储器、I/O端口选择控制信号。信号指明当前CPU是选择访问存储器还是访问I/O端口。为高电平时访问存储器，表示当前要进行CPU与存储器之间的

7、数据传送。为低电平时，访问I/O端口，表示当前要进行CPU与I/O端口之间的数据传送。（2）WR：写信号，输出，低电平有效。信号有效时，表明CPU正在执行写总线周期，同时由信号决定是对存储器还是对I/O端口执行写操作。（3）INTA：可屏蔽中断响应信号，输出，低电平有效。CPU通过信号对外设提出的可屏蔽中断请求做出响应。为低电平时，表示CPU已经响应外设的中断请求，即将执行中断服务程序。（4）ALE：地址锁存允许信号，输出，高电平有效。CPU利用ALE信号可以把AD15～AD0地址/数据、A19/S6～A16/S3地址/状态线上的

8、地址信息锁存在地址锁存器中。（5）DT：数据发送/接收信号，输出，三态。DT/信号用来控制数据传送的方向。DT/为高电平时，CPU发送数据到存储器或I/O端口；DT/为低电平时，CPU接收来自存储器或I/O端口的数据。（6）DEN：数据允许控制信号