嵌入式--计算器--实验报告

1、精选优质文档-倾情为你奉上 计算器设计实验报告1、 实验设计主要分工 文斌：算法设计，LCD显示。04* 张希：界面（按钮控件）设计，文件内容读取。共同调试、完善设计。2、 程序设计实现功能效果（1）支持整数、小数基本加减乘除运算；（2）有优先级的判别计算。优先级由高到低一次为括号运算、乘除运算、加减运算。（3）支持键盘输入和触摸屏输入；（4）能读取指定目录下文本内容（内容为计算表达式）并计算得出结果，将内容和结果显示在LCD上。程序任务开始后，等待键盘或触摸屏的输入。输入键有09数字键、+-*/（）运算符、del退格键、clear清屏键、read读指定目录文本内容并计算键、enter'

2、;='键、.小数点键。每当有字符输入时，触摸屏相应键显示“AAA”，100ms后恢复原相应按键符号，同时LCD屏幕上显示相应字符。当输入'del'键时，屏幕显示去掉最后一位字符。当输入'='号后，得出计算结果，结果显示于表达式的下一行。若是除零错误，则结果显示为“/0ERROR!”。若有非法字符（触摸点不能识别为设计按键符则视为非法字符），则结果输出为“Syntax Error!”。若表达式有运算符连续输入，则忽略前面的运算符，只取最后一位运算符计算，正常显示数字结果。当输入'clear'键时，情况显示区域。当输入'read

3、9;键时，从指定目录文本文件中读取表达式并计算。将表达式内容和计算结果显示在LCD上。LCD显示界面如下：输入显示：结果输出：del123+clear456-read789*enter（0）/3、 程序算法实现 1、计算算法 首先将输入的09数字、+-*/（）运算符的内容存储于一个全局变量calnumber中，表达为中缀表达式。用void str2repol（）函数，将输入字符串calnumber转换成逆波兰表达式并存于全局数组char repolmaxs中。str2repol（）函数中缀表达式转成逆波兰后缀表达式算法如下：(1)首先构造一个运算符栈stackmaxs，此运算符在栈内遵循越往栈

4、顶优先级越高的原则。(2)读入一个中缀表示算术表达式strmaxs（注：stri=cali）。(3)从左至右扫描该算术表达式，从第一个字符开始判断，如果该字符是数字，则分析到该数字串的结束并将该数字串直接输出到repolmaxs中。(4)如果不是数字，该字符则是运算符，此时需比较优先关系。步骤如下：若为左括号（则压入运算符栈顶；若为其他运算符，则将该字符与运算符栈顶的运算符的优先关系相比较。若该字符优先关系高于此时运算符栈顶的运算符，则将该运算符入栈。若该字符优先关系不高于此时运算符栈顶的运算符，则将栈顶的运算符从栈中弹出到repolmaxs，直到栈顶运算符的优先级低于当前运算符，将该字符入栈

5、。若为有括号（，则弹出运算符栈顶的运算符至到repolmaxs，直到遇到左括号（。弹出并作废此开括号。(5) 重复上述操作。中缀表达式转成逆波兰后缀表达式后，calculate（）函数计算后缀表达式的值算法如下： 用局部数组stacktop存放运算结果，top初值为0.（1） 依次读入后缀表达式repolmaxs的字符ch，循环判断ch。（2） 若ch为运算符，则stacktop-1与stacktop做相应运算。若运算只需单操 作数则stacktop做相应运算。运算结果存于stacktop-1。然后top- -。 否则ch为数字或小数点.'，为数字则 d=10.0*d+ch-'

6、0' （d初始值为0，用 于存放连续数字字符的数学值）。遇小数点，d保持原值。小数点后的数字符与 小数点前的数字符一样处理，i记录小数点后的数字符个数。最后d=d/(10i)， top+;stacktop=d。注：若str2repol（）函数遇非法字符时，LCD输出相应提示，不调用calculate（）。若calculate（）函数遇除零，则不做运算，LCD输出“/0ERROR!”。2、 按键控件3、 LCD输出显示将字符串转为Unicode编码，在指定坐标处用文本模式显示字符串。实现函数如下： void lcddisplay(char *str,int xx,int yy) PDC

7、pdc;/创建绘图设备上下文结构 U16 chx100; pdc=CreateDC();/创建绘图设备上下文 strChar2Unicode(chx, str); TextOut(pdc, xx, yy, chx, TRUE, FONTSIZE_MIDDLE);/文本模式下显示文字 DestoryDC(pdc);/删除绘图设备上下文 注：由于计算器计算结果为double型数据，需将double型数据转为字符串。 实现函数如下: char *doub2str(double d, char *str) char str240; /double型数据d转为字符串存于str double f=-1.0

8、;int j=0,k,i,st,t; if(d=0.0)str0='0'str1='0'/判断d为0 else if(d<0.0)d=-d;st=1;str0='-'/判断为负数 else st=0; i=(int)d; /正浮点数的整数部分 while(i!=0) str2j+=i%10+'0'i /= 10; for(k=0;k<j;k+) strk+st = str2j-1-k; if(st=1)j=j+st;st=0; strj+='.' d -= (int)d; /正浮点数的小数部分 for(

9、i=0;i<10;i+) d *= 10;strj+ = (int)d+'0'd -= (int)d; while(str-j='0');/去掉末尾的0 str+j = '0' return str; 4、文本读取 四、程序设计流程图五、程序实现主要函数功能说明（1） void Main_Task(void *Id)：主任务函数；功能：创建消息结构； 清除屏幕； 调用创建按钮控件函数； 等待消息； 判断消息； 调用消息处理函数；（2） void myButtonall()：创建按钮控件函数 功能：调用相关函数； SetRect（）； Cre

10、ateButton（）； DrawButton(b19)； 创建按钮；（3）void onKey(unsigned int nkey, int fnkey)：键盘消息响应函数功能：判断按键； 调用相关按键响应函数；（4）void myontouch(int xxx,int yyy)：触摸屏消息响应函数功能：识别触摸区域； 调用响应触摸键响应函数；（5）void str2repol()：字符表达式转逆波兰表达式函数功能：判别首位字符是否为'-'号，是则将字符串后移一位，首位置0； 判别有无非法字符.有则标志位err=1； 将输入字符串转成逆波兰表达式；（6）void calcul

11、ate()：计算函数功能：判别标志位err。为1则输出“Syntax Error！”并退出，否则继续-> 判别逆波兰表达式内容； 判别小数点->对数字做相应加权 判别运算符->做相应运算 调用double型转字符串函数； 调用字符串结果显示函数。（7）char *doub2str(double d, char *str)：double型转字符串函数功能:判别d是否为负数。是则字符串首位置'-'；d取反，继续-> 判别d小数部分是否为零。是则整数转字符串，否则再继续>小数转字符串 将double型数字转换成字符串类型； 存储字符串并返回。（8）voi

12、d lcddisplay(char *str,int xx,int yy)：字符串显示函数功能：将字符串str显示在LCD的指定坐标（xx，yy）。（9） void redraw(char key)：重画按钮函数功能：响应相应函数； 重画相应按钮； 延时100ms后恢复原按钮。（10） char zb2key(int x,int y)：坐标转按键函数功能：将触摸点坐标（x，y）转换成相应按键字符。（11） void dcr(char key)：退格、清屏、读文件函数功能：响应退格键，屏幕显示去除最后一位字符，当前输入后前一次输入置'0'； 响应清屏键，清楚显示区域内容； 响应读

13、文件，调用读文件函数。（12） void readfile()：读文件函数功能：读取指定目录文本文件； 显示文本内容； 计算内容(表达式)并显示。（13） void clc()：清屏函数功能：清除显示区域内容。 六、完整【main.c】程序#include "./ucos-ii/includes.h" /* uC/OS interface */#include "./ucos-ii/add/osaddition.h"#include "./ucos-ii/add/ustring.h"#include "./inc/drive

14、rs.h"#include<math.h>#include "./inc/sys/lib.h"#include "./src/gui/gui.h"#include <string.h>#include <stdio.h>char TextFilename="/sys/ucos/fj/2.txt" /自定义声明/文件test: 1+2+3+4+5+6+7+8+9=/文件1: 1+2+3+4+5+6+7+8+9=/文件2: 0.7+5*(1+2)/(2+4)=/文件3: FILE* pfile

15、;#define maxs 200#define react 100#define xz 130#define yz 100char calmaxs;char readmaxs;int number=1,clear=1;double result;U16 str120;char repolmaxs; /*存储后缀表达式*/void Main_Task(void *Id); /Main_Test_Taskvoid calculate();void str2repol();void readfile();void clc();void send();void lcddisplay(char *st

16、r,int xx,int yy);void rezdisplay(double res);void onKey(unsigned int nkey, int fnkey);void myontouch(int xxx,int yyy);void myButtonall();void redraw(char key);void send(PButtonCtrl b);char zb2key(int x,int y);void dcr(char key);char *doub2str(double d, char *str);/*任务定义*/OS_STK Main_StackSTACKSIZE=0

17、, ; /Main_Test_Task堆栈#define Main_Task_Prio 12void ontouch(unsigned int x, int y);OS_STK test_StackSTACKSIZE=0, ; /test_Test_Task堆栈void test_Task(void *Id); /test_Test_Task#define test_Task_Prio 15PButtonCtrl b0;PButtonCtrl b1;PButtonCtrl b2;PButtonCtrl b3;PButtonCtrl b4;PButtonCtrl b5;PButtonCtrl b

18、6;PButtonCtrl b7;PButtonCtrl b8;PButtonCtrl b9;PButtonCtrl b10;PButtonCtrl b11;PButtonCtrl b12;PButtonCtrl b13;PButtonCtrl b14;PButtonCtrl b15;PButtonCtrl b16;PButtonCtrl b17;PButtonCtrl b18;PButtonCtrl b19;/PTextCtrl b20;U32 CtrlID0=200;U32 CtrlID1=201;U32 CtrlID2=202;U32 CtrlID3=303;U32 CtrlID4=20

19、4;U32 CtrlID5=205;U32 CtrlID6=306;U32 CtrlID7=207;U32 CtrlID8=208;U32 CtrlID9=209;U32 CtrlID10=210;U32 CtrlID11=211;U32 CtrlID12=212;U32 CtrlID13=213;U32 CtrlID14=214;U32 CtrlID15=215;U32 CtrlID16=216;U32 CtrlID17=217;U32 CtrlID18=218;U32 CtrlID19=219;U32 CtrlID20=220; structRECT rect0;/定义矩形框结构struc

20、tRECT rect1;structRECT rect2;structRECT rect3;structRECT rect4;structRECT rect5;structRECT rect6;structRECT rect7;structRECT rect8;structRECT rect9;structRECT rect10;structRECT rect11;structRECT rect12;structRECT rect13;structRECT rect14;structRECT rect15;structRECT rect16;structRECT rect17;structRE

21、CT rect18;structRECT rect19;structRECT rect20; U16 Caption016; /定义按键功能 U16 Caption116;U16 Caption216;U16 Caption316;U16 Caption416;U16 Caption516;U16 Caption616;U16 Caption716;U16 Caption816;U16 Caption916;U16 Caption1016;U16 Caption1116;U16 Caption1216;U16 Caption1316;U16 Caption1416;U16 Caption151

22、6;U16 Caption1616;U16 Caption1716;U16 Caption1816;U16 Caption1916; U16 Caption_Actived16; U32 ButtonStyle=5;U32 ButtonStyle_Actived=3;U32 ButtonFontSize= 2;U32 TextStyle=4;U32 TextFontSize= 2;/*主函数*/int main(void)ARMTargetInit(); OSInit(); OSInitUart();initOSFile();#if USE_MINIGUI=0initOSMessage();i

23、nitOSList();initOSDC();initOSCtrl();LoadFont();#endifloadsystemParam();LCD_printf("Create task on uCOS-II.n");OSTaskCreate(Main_Task, (void *)0, (OS_STK *)&Main_StackSTACKSIZE-1, Main_Task_Prio);OSAddTask_Init(1); LCD_printf("Starting uCOS-II.n");LCD_printf("Entering gra

24、ph mode.n");LCD_ChangeMode(DspGraMode);OSStart(); return 0;/主任务/void Main_Task(void *Id) PButtonCtrl b;POSMSG pMsg=0;/创建消息结构 U32 tou; int x=0; int y=0; ClearScreen(); myButtonall(); for(;) pMsg=WaitMessage(0); /等待消息switch(pMsg->Message)case OSM_KEY:/键盘消息 onKey(pMsg->WParam,pMsg->LParam

25、); break; case OSM_TOUCH_SCREEN: x=pMsg->WParam&0xffff; y=pMsg->WParam>>16; myontouch(x,y); break; DeleteMessage(pMsg);/删除消息,释放资源 void onKey(unsigned int nkey, int fnkey) int ret; char *str, skey16;cal0='0' if(clear=1)clear=0;clc();/清屏 lcddisplay(cal+1,xz,yz); if(nkey&KEY

26、_DOWN)=0)return; switch(nkey&0xff)case 'N':str="NumLock" clc(); readfile(); break;case 'r':str="Enter" calnumber='=' redraw(calnumber); printf("表达式：%sn",cal+1); lcddisplay(cal+1,xz,yz); str1number=calnumber; str2repol();calculate(); for(ret=1

27、;ret<=number;ret+) calret='0' if(ret=number)number=1;ret=2; clear=2;break;default:skey0=nkey;skey1=0;str=skey; calnumber=nkey; redraw(calnumber); lcddisplay(cal+1,xz,yz); str1number=calnumber; number+=1; if(clear=2) clear=1; printf("%sr",cal+1); void myontouch(int xxx,int yyy) i

28、nt ret; if(clear=1)clear=0;clc();/清屏 calnumber=zb2key(xxx,yyy); redraw(calnumber); switch(calnumber) case 'd': printf("ndelren"); dcr(calnumber);break; case 'c': dcr(calnumber);break; case 'r': dcr(calnumber);break; case '=': printf("表达式：%sn",cal+1

29、); lcddisplay(cal+1,xz,yz); str1number=calnumber; str2repol(); calculate(); clear=2; for(ret=1;ret<=number;ret+) calret='0' if(ret=number)number=1;ret=2; break; default: if(clear=2) clear=1; str1number=calnumber; lcddisplay(cal+1,xz,yz); number+; break; printf("%sr",cal+1); void

30、 str2repol() /*将算术表达式转化为后缀表达式*/char strmaxs,strtemmaxs; /*存储原算术表达式*/char stackmaxs; /*作为栈使用*/char ch,*er;int i,t,top=0,j,sum,st;i=0; /*获取用户输入的表达式*/do i+; stri=cali; while(cali!='=' && i!=maxs); sum=i; /sum中记录了str表达式中的字符的个数t=1;i=1; if(str1='-') for(st=1;st<sum;st+) strtemst

31、=strst+1; str1='0' str2='-' for(st=3;st<=sum+1;st+) strst=strtemst-2; sum+;ch=stri;i+;/ch为表达式中第一个字符while(ch!='=')switch(ch)case '(': /*判定为左括号*/top+;stacktop=ch; break; case ')': /*判定为右括号*/while(stacktop!='(') repolt=stacktop;top-;t+;top-;break; case

32、 '+': /*判定为加减号*/case '-': while(top!=0&&stacktop!='(')repolt=stacktop;top-;t+;top+;stacktop=ch;break;case '*': /*判定为乘除号*/ case '/':while(stacktop='*'|stacktop='/')repolt=stacktop;top-;t+;top+;stacktop=ch;break;case ' ':break;def

33、ault:while(ch>='0'&&ch<='9'|ch='.') /*判定为数字*/repolt=ch;t+;ch=stri;i+;i-;repolt='=' t+; /*if(ch<'0'&&ch>'9'&&ch!='.') er="error!" lcddisplay(er,xz,yz+20); ch='=' */ch=stri;i+;while(top!=0)rep

34、olt=stacktop;t+;top-;repolt='='void calculate() /*计算后缀表达式的值*/double stackmaxs,d0,d1,dd; /*作为栈使用*/ unsigned int re;char ch,*restr,*rez;int t=1,top=0,counter,i; /*t为ex下标，top为stack下标*/static int zh=1; ch=repolt;t+; while(ch!='=')switch(ch) case '+': stacktop-1=stacktop-1+stackto

35、p; top-; break; case '-': stacktop-1=stacktop-1-stacktop; top-; break; case '*': stacktop-1=stacktop-1*stacktop; top-; break; case '/': if(stacktop!=0) stacktop-1=stacktop-1/stacktop; else printf("nt除零错误!n"); lcddisplay("ERROR!",xz,yz); / exit(0); /*异常退出*/

36、 top-; break; default: /*将数字字符转化为对应的数值*/ d1=0; d0=0; counter=0; while(ch>='0'&&ch<='9'|ch='.') if(ch!='.'&&zh=1) d1=10.0*d1+ch-'0' if(ch='.')zh=0; if(ch!='.'&&zh=0) d0=10.0*d0+ch-'0' counter+; ch=repolt;t+;

37、 /计算 zh=1; for(i=0;i<counter;i+) d0=d0/10.0; dd=d1+d0; top+; stacktop=dd; ch=repolt;t+; /转换运算 result=stacktop;printf("n计算结果:%fnn",stacktop); rez=doub2str(result,restr); lcddisplay(rez,xz,yz+20); void lcddisplay(char *str,int xx,int yy) PDC pdc;/创建绘图设备上下文结构U16 chx100;pdc=CreateDC();/创建绘图

38、设备上下文f strChar2Unicode(chx, str); TextOut(pdc, xx, yy, chx, TRUE, FONTSIZE_MIDDLE);/文本模式下显示文字DestoryDC(pdc);/删除绘图设备上下文void myButtonall() PDC pdc;/定义绘图设备上下文结构 pdc=CreateDC();/创建绘图设备上下文 /定义按键功能Int2Unicode(1,Caption0); Int2Unicode(2,Caption1); Int2Unicode(3,Caption2); strChar2Unicode(Caption3,"+&q

39、uot;); Int2Unicode(4,Caption4); Int2Unicode(5,Caption5); Int2Unicode(6,Caption6); strChar2Unicode(Caption7,"-"); Int2Unicode(7,Caption8); Int2Unicode(8,Caption9); Int2Unicode(9,Caption10); strChar2Unicode(Caption11,"*"); strChar2Unicode(Caption12,"("); Int2Unicode(0,Cap

40、tion13); strChar2Unicode(Caption14,")"); strChar2Unicode(Caption15,"/"); strChar2Unicode(Caption16,"del"); strChar2Unicode(Caption17,"read"); strChar2Unicode(Caption18,"clear"); strChar2Unicode(Caption19,"enter" ); strChar2Unicode(Caption_A

41、ctived,"AAA" ); SetRect(&rect0, 165,165,235,235);/第一行SetRect(&rect1, 245,165,315,235);SetRect(&rect2, 325,165,395,235);SetRect(&rect3, 405,165,475,235);SetRect(&rect4, 165,245,235,315);/第二行SetRect(&rect5, 245,245,315,315);SetRect(&rect6, 325,245,395,315);SetRect

42、(&rect7, 405,245,475,315);SetRect(&rect8, 165,325,235,395);/第三行SetRect(&rect9, 245,325,315,395);SetRect(&rect10, 325,325,395,395);SetRect(&rect11, 405,325,475,395);SetRect(&rect12, 165,405,235,475);/第四行SetRect(&rect13, 245,405,315,475);SetRect(&rect14, 325,405,395,475

43、);SetRect(&rect15, 405,405,475,475);SetRect(&rect16, 5,165,155,315);/左1SetRect(&rect17, 5,325,155,475);/左2SetRect(&rect18, 485,165,635,315);/右1SetRect(&rect19, 485,325,635,475);/右2SetRect(&rect20, 165,5,475,155);/顶栏 /设置间距10后坐标：b0=CreateButton(CtrlID0, &rect0, ButtonFontSi

44、ze, ButtonStyle,Caption0, NULL);b1=CreateButton(CtrlID1, &rect1, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption1, NULL);b2=CreateButton(CtrlID2, &rect2, ButtonFontSize, ButtonStyle_Actived, Caption2, NULL);b3=CreateButton(CtrlID3, &rect3, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption3, NULL);b4=CreateButto

45、n(CtrlID4, &rect4, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption4, NULL);b5=CreateButton(CtrlID5, &rect5, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption5, NULL);b6=CreateButton(CtrlID6, &rect6, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption6, NULL);b7=CreateButton(CtrlID7, &rect7, ButtonFontSize, ButtonStyle, Ca

46、ption7, NULL);b8=CreateButton(CtrlID8, &rect8, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption8, NULL);b9=CreateButton(CtrlID9, &rect9, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption9, NULL);b10=CreateButton(CtrlID10, &rect10, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption10, NULL);b11=CreateButton(CtrlID11, &rect11, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption11, NULL);b12=CreateButton(CtrlID12, &rect12, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption12, NULL);b13=CreateButton(CtrlID13, &rect13, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption13, NULL);b14=CreateButton(CtrlID14, &rect14