小型数字系统设计课程设计说明书.doc

信电学院教学工作基本程序及规范附件23信息与电气工程学院课程设计说明书（200 /200 学年第 学期）课程名称 ： 小型数字系统设计 题 目 ： 数字计算器 专业班级 ： 计算机3班 学生姓名 ： 王尚飞 学 号： 120210310 指导教师 ： 设计周数 ： 设计成绩 ： 2014年12月25日1、课程设计目的数字计算器的原理与设计是51单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用和单片机完整程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。单片机课程设计既巩固了课本学到的理论，还学到了单片机硬件电路和程序设计，数字计算器课程设计通过自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真，来加深对单片机的认识，充分发挥我们的个人创新和动手能力，并提高我们对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。本设计是基于51系列的单片机进行的数字计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算，并在led上相应的显示结果。设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件选择at89c51单片机和74ls00，输入用44矩阵键盘。显示c51lcd显示。软件从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。选用编译效率最高的keil软件进行编程，并用proteus仿真。2.1软件方面设计2.1.1系统分析系统主要包括主程序、键盘程序、lcd显示程序、运算程序。主程序主要是用来进行初始化，调用其他子程序，清空各个标志位，清空缓存区，读取键码，判断功能，在led上作出回应。键盘程序用来实现键盘的输入功能，每个键都有其处理子程序，为此每个键都对应一个码键码。为了得到被按键的键码，使用行扫描法识别按键。lcd显示程序用来显示运算过程和运算结果。运算程序用来接收键盘输入并进行运算。2.1.2系统设计#include /#include/#include /#include /#include /#include/#include #include /*库函数*/ /#include /*字符操作函数*/ #defineuchar unsigned char#define uint unsigned int/ lcm1602a端口地址定义char xdata lcd1602cmdport _at_ 0x7cff;/e=1 rs=0 rw=0char xdata lcd1602wdataport _at_ 0x7dff; /e =1 rs=1 rw=0char xdata lcd1602statusport _at_ 0x7eff; /cs=1 rs=0 rw=1#define busy0x80 / 忙判别位code uchar exampl= counter:;/uchar tab=0123456789- ;void delay400ms(void);void delay5ms(void);void lcdwritedata( char dataw );void lcdwritecommand( uchar cmd,uchar attribc );void lcdreset( void );void display( void);void disponechar(uchar x,uchar y,uchar wdata);void eputstr(uchar x,uchar y, uchar code *ptr);void kbscan(void);/键盘扫描函数void keycl(uchar keyvol );/键值处理void left(uchar rx,uchar date);/移位函数void flagcon(void);/进入加减乘除等于相应的操做bit add,subb,mul,div,equ,flag;/加，减，乘，除， + - * / =uchar dat=0, , , , , ,;/存放数子串值uchar s12;uchar rdat;/按键次数long int lvalue,result;/左值，右值uchar num;/float result;/结果/主程序void main(void)uchar temp;delay400ms();/启动时必须的延时，等待lcm进入工作状态lcdreset(); /这也是必需的.初始化temp = 32;eputstr(0,0,exampl);/上面一行显示一个预定字符串while(1) kbscan();display();delay400ms();/显示字符串void eputstr(uchar x,uchar y, uchar code *ptr) uchar i,l=0;while (ptrl 31)l+;for (i=0;il;i+) disponechar(x+,y,ptri);/if ( x = 16 ) /x = 0; y = 1;/ 演示一行连续字符串，配合上位程序演示移动字串void display( void ) uchar i; if(equ=1) disponechar(0,1,=); for(i=0;inum;i+) disponechar(i+1,1,si); / disponechar(0,1,=); /disponechar(1,1,s0); /disponechar(2,1,s1); /disponechar(3,1,s2); /disponechar(4,1,s3); /disponechar(5,1,s4); /disponechar(6,1,s5); /disponechar(7,1,s6); /disponechar(8,1,s7); /disponechar(9,1,s8); /disponechar(10,1,s9); /disponechar(11,1,s10); /disponechar(12,1,s11); else disponechar(10,1,dat5); disponechar(11,1,dat4); disponechar(12,1,dat3); disponechar(13,1,dat2); disponechar(14,1,dat1); disponechar(15,1,dat0); / 显示光标定位void locatexy( char posx,char posy) uchar temp;temp = posx & 0xf;posy &= 0x1;if ( posy )temp |= 0x40;temp |= 0x80;lcdwritecommand(temp,0);/ 按指定位置显示数出一个字符void disponechar(uchar x,uchar y,uchar wdata) locatexy( x, y ); / 定位显示地址lcdwritedata( wdata ); / 写字符/ 初始化程序, 必须按照产品资料介绍的初始化过程进行void lcdreset( void ) lcdwritecommand( 0x38, 0);/ 显示模式设置(不检测忙信号)delay5ms();lcdwritecommand( 0x38, 0);/ 共三次delay5ms();lcdwritecommand( 0x38, 0);delay5ms();lcdwritecommand( 0x38, 1);/ 显示模式设置(以后均检测忙信号) lcdwritecommand( 0x08, 1);/ 显示关闭 lcdwritecommand( 0x01, 1);/ 显示清屏lcdwritecommand( 0x06, 1);/ 显示光标移动设置lcdwritecommand( 0x0c, 1);/ 显示开及光标设置/ 写控制字符子程序: e=1 rs=0 rw=0void lcdwritecommand( uchar cmd,uchar attribc ) if (attribc) while( lcd1602statusport & busy );/ 检测忙信号?lcd1602cmdport = cmd;/ 当前位置写字符子程序: e =1 rs=1 rw=0void lcdwritedata( char dataw ) while( lcd1602statusport & busy );/ 检测忙信号lcd1602wdataport = dataw;/ 短延时void delay5ms(void)uint i = 1552;while(i-);/长延时void delay400ms(void)uchar i = 5;uint j;while(i-)j=3267;while(j-);void kbscan(void)/键盘扫描函数 uchar line,row; p1=0xf0; if(p1&0xf0)!=0xf0) delay5ms(); if(p1&0xf0)!=0xf0) / line=p1; row=0xfe; while(row&0x10)!=0) p1=row; if(p1&0xf0)!=0xf0) line=(p1&0xf0)|0x0f);keycl(row&line);/进入处理 else row=(row1)|0x01; / return(0); /键值处理函数void keycl(uchar keyvol) uchar i; uchar k; delay400ms(); delay400ms(); switch(keyvol) case 0xeb: rdat+,k=1;srdat-1=k;left( rdat,k); break;/1 case 0xdb: rdat+,k=2;srdat-1=k;left( rdat,k); break;/2 case 0xbb: rdat+;k=3;srdat-1=k;left( rdat,k); break;/3 case 0xed: rdat+,k=4;srdat-1=k;left( rdat,k); break;/4 case 0xdd: rdat+,k=5;srdat-1=k;left( rdat,k); break;/5 case 0xbd: rdat+,k=6;srdat-1=k;left( rdat,k); break;/6 case 0xee: rdat+,k=7;srdat-1=k;left( rdat,k); break;/7 case 0xde: rdat+,k=8;srdat-1=k;left( rdat,k); break;/8 case 0xbe: rdat+,k=9;srdat-1=k;left( rdat,k); break;/9 case 0xd7: if(rdat!=0)|(mul=1)rdat+;k=0;srdat-1=k;left( rdat,k); break;/0 case 0xe7: rdat=0; add=0; subb=0;mul=0;div=0;lvalue=0;equ=0;/rvalue=0;result=0; dat0=0; for(i=1;i7;i+)dati= ; for(i=0;i12;i+)si= ; for(i=0;i15;i+)disponechar(i,1, ); disponechar(15,1,0); break;/on/c case 0x77:if(rdat!=0) add=1; subb=0;mul=0;div=0; rdat=0;lvalue=atol(s);for(i=0;i12;i+)si= ; dat0=0; for(i=1;i7;i+)dati= ; break;/+ case 0x7b:if(rdat!=0) subb=1; add=0;mul=0;div=0;rdat=0;lvalue=atol(s);for(i=0;i12;i+)si= ; dat0=0; for(i=1;i7;i+)dati= ; break;/- case 0x7d:if(rdat!=0) mul=1; add=0; subb=0; div=0; rdat=0; lvalue=atol(s);for(i=0;i12;i+)si= ; dat0=0; for(i=1;i7;i+)dati= ; break;/* case 0x7e:if(rdat!=0) div=1; add=0; subb=0;mul=0;rdat=0; lvalue=atol(s);for(i=0;i12;i+)si= ;dat0=0; for(i=1;i7;i+)dati= ; break;/ / case 0xb7:if(rdat!=0) equ=1; rdat=0; result=atol(s); for(i=0;i12;i+)si= ; dat0=0; for(i=1;i7;i+)dati= ; flagcon(); for(i=10;i15;i+)disponechar(i,1, ); disponechar(15,1,0); break;/= /移位函数void left(uchar rx,uchar date) equ=0; switch(rx) case 1:dat0=date;break; case 2:dat1=dat0,dat0=date;break; case 3:dat2=dat1,dat1=dat0,dat0=date;break; case 4:dat3=dat2,dat2=dat1,dat1=dat0,dat0=date;break; case 5:dat4=dat3,dat3=dat2,dat2=dat1,dat1=dat0,dat0=date;break; case 6:dat5=dat4,dat4=dat3,dat3=dat2,dat2=dat1,dat1=dat0,dat0=date;break; /进入加减乘除等于相应的操做void flagcon(void) if(add=1)result=lvalue+result;add=0; if(subb=1)result=lvalue-result;subb=0; if(mul=1)result=lvalue*result;mul=0; if(div=1)result=lvalue/result;div=0; num=sprintf(s,%ld,result);2.1.3系统实施下载安装keil软件