基于51单片机的多功能计算器课程设计说明书.doc

微机原理课程设计设计课题基于51单片机的计算器设计【摘要】当今社会,随着人们物质生活的不断提高,电子产品已经走进了家家户户,无论是生活或学****还是娱乐和消遣几乎样样都离不开电子产品,大型复杂的计算能力是人脑所不能胜任的,而且人脑比较容易出错。计算器作为一种快速通用的计算工具方便了用户的使用。计算器可谓是我们最亲密的电子伙伴之一。本设计着重在于分析计算器设计开发过程中的环节和步骤,并从实践经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。本设计是以STC89C52单片机为核心的计算器模拟系统设计,输入采用4×4矩阵键盘再加上4个独立按键,可以进行加、减、乘、除7位带符号数字运算,同时支持括号的嵌套使用级浮点数的运算,并在LCD1602上显示操作过程。本次设计注重设计方法及流程,首先根据原理设计电路,利用keil编程,借助实验开发平台进行仿真实验,进而利用altiumdesigner制作PCB,最后到焊接元器件,直至调试成功。在设计的同时,特别注重keil软件和altiumdesigner软件的使用方法和技巧以及常用的LCD显示器和矩阵键盘的设计和使用方法。【关键词】计算器,STC89C52,矩阵键盘,1602液晶目录1系统方案设计 -5- -5- -5- -5- -5- -6- -6- -6-2单元电路设计 -7- -7- -8- -8- -9- -9- -10- -11- -11- -11- -13- -13- PCB制作 -14- 设计结果 -15-3系统测试 -15- -15- -16- -17-4结论与心得体会 -17-5参考文献 -18-附录1元器件清单 -18-附录2程序清单 -19-,应用《单片机应用基础》、《数据结构》等所学相关知识及查阅资料,完成实用计算器的设计,以达到理论与实践更好的结合、进一步提高综合运用所学知识和设计的能力的目的。通过本次设计的训练,可以使我在基本思路和基本方法上对基于MCS-51单片机的嵌入式系统设计有一个比较感性的认识,并具备一定程度的设计能力。,主要完成如下方面的设计要求:1、掌握MCS-51系列某种产品(例如8051)的最小电路及外围扩展电路的设计方法;2、计算器能实现基本的加、减、乘、除四则运算;3、支持浮点数运算;4、支持括号运算,允许括号的多层正确嵌套;5、较为友好的界面显示,对输入实时显示,对计算结果输出显示;6、,笨设计考虑了两种设计方案,他们均可以实现计算器的功能,但基于设计目的及微控制器的广泛运用,比较两种方案的优劣,最终选择基于51单片机的计算器设计。,自从Xilinx公司1985年推出第一片FPGA以来,FPGA的集成密度和性能提高很快,其集成密度最高达500万门/片以上,系统性能可达200MHz。由于FPGA器件集成度高,方便易用,开发和上市周期短,在数字设计和电子生产中得到迅速普及和应用,并一度在高密度的可编程逻辑器件领域中独占鳌头。但是而基于SRAM编程的FPGA,其编程信息需存放在外部存储器上,需外部存储器芯片,且使用方法复杂,性差,而其对于一个简单的计算器而言,实用FPGA有点大材小用,成本太高。,故又称为微控制器MCU(MicroControlUnit)。通常由单块集成电路芯片组成,部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器CPU,存储器和I/O接口电路等。因此,单片机只要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。单片机广泛用于智能产品,智能仪表,测控技术,智能接口等,具有操作简单,实用方便,价格便宜等优点,而其中AT89S52以MCS-51为核,是单片机中最典型的代表,应用于各种控制领域。,从设计的实用性,方便性和成本出发,选择了以STC89C52单片机作为中央处理单元进行计算器的设计,这样设计能够实现对六位浮点数的加减和三位浮点