【正文】 單片機系統(tǒng)開發(fā)與應用工 程實習 計報告 1 1 課題綜述 計算 器的歷史 提起計算器，值得我們驕傲的是最早的計算工具誕生在中國。中國古代最早采用的一種計算工具叫籌策，又叫做算籌，這種算籌多用竹子制成，也有用木頭、獸骨充當材料的，約 270,枚一束，放在布袋里克隨身攜帶。 17 世紀初，西方國家的計算工具有了較大的發(fā)展，英國數學家納皮爾發(fā)明的 “ 納皮爾算籌 ” ，英國牧師奧卻德法發(fā)明了圓柱形對數計算尺，這種計算尺不僅能做加減乘除、乘方、開方運算，甚至可以計算三角函數、指數函數和對數函數，這些計算工具不僅帶動了計算機的發(fā)展，也為現代計算器的發(fā)展奠定了良好的基礎，計算器已經成為現代社會 應用廣泛的計算工具。 單片機概述 單片機微型計算機（ Single Chip Microputer）是微型計算機的一個重要分支，也是具有很強生命力的機種。單片機微型計算機簡稱單片機，是應工業(yè)測控而誕生的，它的結構和指令功能都是按照工業(yè)控制要求設計的，故也叫單片微控制器 SCM（ Single Chip Microcontroller） 。從最初的單片機到如今的新一代單片機，其發(fā)展歷史大致可以分為 4 個階段。 第一階段（ 1974 年 ~1976 年）單片機的初級階段。因受工藝技術水平的限制，單片機的結構和功能 都很簡單。 第二階段（ 1976 年 ~1978 年）低性能單片機階段。以 Intel公司的 MCS48 為代表。該系列單片機內集成有 8 位 CPU、并行 I/O 接口、一個 8 位的定時器 /計數器、片 64或 128 字節(jié) RAM，程序存儲空間最大可達 4KB，但無串行通行口，不宜多機使用。 第三階段（ 1978 年 ~1983 年）高性能單片機階段。這一階段推出的單片機雖然仍然采用 8 位 CPU，但均有多級中斷功能、串行通信 接口、 16 位的定時器 /計數器，而且片內的 ROM、 RAM 容量加大，尋址空間范圍可達 64KB，有的片內還帶有 A/D 轉換器接口。 第四階段（ 1983 年至今）新一代單片機階段。這一階段單片機的最重要標志是單片機的含義已經發(fā)生了根本改變。目前大家仍然保留單片機這一習慣叫法，但也都明白它是指 Single Chip Microcontroller。 單片機系統(tǒng)開發(fā)與應用工 程實習 計報告 2 項目要求 基于 AT89S52 單片機的簡易計算器，采用 12MHZ 晶振 。設計要求如下： （ 1）計算器至少能正常顯示 8 位數。 （ 2）卡機時，顯示 0。第一次按下時，顯示 D1；第二次按下時，顯示 D1D2。 （ 3）計算器能對整數進行簡單的加、減、乘、除四則運算， 在做除法時能自動舍去小數部分。 （ 4）運算結果超過可顯示的位數時能進行出錯提示。 2 系統(tǒng) 分析 總體設計 計算器以 AT89S52 單片機為核心芯片，通過掃描鍵盤來得到數據，另外通過 CPU將得到的數據按要求進行運算并將結果送到顯示電路進行顯示。 框圖設計 基于 AT89S52 單片機的簡易計算器由電源電路、單片機主控電路、按鍵電路、顯示電路和復位電路幾部分組成，框圖組成如圖 21 所示。 圖 21 基于 AT89S52 單片機的簡易計算器系統(tǒng)框圖 知識點 本項目需要通過學習 和查閱資料，掌握和了解如下知識： ? 電源原理及設計。 ? 單片機復位電路工作原理及設計。 ? 單片機晶振電路工作原理及設計。 單片機系統(tǒng)開發(fā)與應用工 程實習 計報告 3 ? 按鍵電路的設計。 ? 驅動電路的設計。 ? 七段數碼管的特性及使用。 ? AT89S52 單片機引腳。 ? 單片機 C 語言及程序設計。 3 系統(tǒng)設計 電路原理圖 圖 31 基于 AT89S52 單片機簡易計算器電路原理圖 元件清單 表 31 基于 AT89S52 單片機簡易計算器元件清單 元件名稱 型號 數量 /個 用途 元件名稱 型號 數量 /個 用途 單片機 晶振 電容 電解電容 電阻 集成 塊 AT89S52 12MHz 30pF/10V 10Μ f/10V 10Kω 74LS245 1 1 2 1 5 1 控制核心 晶振電路 晶振電路 復位電路 按鍵電路 顯示驅動 排阻 數碼管 驅動器 按鍵 電源 4 位共陰 74LS07 +5V/ 1 2 2 17 1 上拉電阻 顯示電路 顯示驅動 按鍵電路 提供 +5V 程序流程圖 由于本設計主要是算法問題，所以程序采用 C 語言編寫。主函數對單片機進行初始化，并不斷調用掃描函數和運算函數。顯示函數采用 1ms 定時中斷來對顯示 數據進單片機系統(tǒng)開發(fā)與應用工 程實習 計報告 4 行實時跟新?；?AT89S52 單片機簡易計算器程序流程圖如 33 所示 。 圖 32 簡易計算器程序流程圖 4 代碼編寫 include //include define LEDS 8 /***按鍵程序 ***/ char keyscan()。 /***顯示程序 ***/ void display()。 char dsp[9]={0,0,12,12,12,12,12,12,12}。 //初始化顯示數組 /***計算程序 ***/ 單片機系統(tǒng)開發(fā)與應用工 程實習 計報告 5 void calculate(char k,char c1[8],char c2[8])。 /***片選 ***/ unsigned char code Select[]= {0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80}。 /***碼選 ***/ unsigned char code LED_CODES[]= {0xC0,0xF9,0xA4,0xB0