【正文】 ted speed is single chip microputer intelligent control system is replaced. SCM has small, strong function, the cost is low, the wide application advantages, such as, say, intelligent control and automatic control is the core of the single chip microputer. At present, a study and application of the climax of the single chip microputer is factory, schools and enterprises and institutions rise on a large scale. The past used to traditional electronic fields of engineers, technicians are faced with new challenges, such as not in a relatively short period of time to learn a singlechip microputer, certainly will will be thrown up by age, only brave to face reality, challenge ourselves, strengthen learning, for in a relatively short time will of single chip microputer mastery, to keep up with the pace of The Times. It brings convenience is not negative, it on a chip integrated within the functions of puter parts, constitute a kind of single chip microputer. Since the 1980 s, the international on MCU development rapidly, its product of dazzling, SCM unceasingly thorough, new technology are endless. The 20 th century, electronic technology has experienced rapid growth in its promotion, modern electronic product almost permeated every area of society a powerful impetus to the development of the social productive forces and the enhancement of social informatization, and at the same time, make modern electronic products to further improve the performance, product update rhythm also more and more quickly. This design is by microputer simulation calculator, it can not only realize the data add, subtract, multiply and divide operation, and still can make the data and results in digital tube displayed, will be able to realize the 0256 digital arithmetic. This design is AT89C51 single chip microputer to control with, of all the anode digital display, software part is written by the C language. Design task Using a keyboard and digital pipe design a simple mathematical calculator, can plete simple as add, subtract, multiply, divide arithmetic, and the operation result in digital tube will be displayed. 第一章 緒論 計算器 （ Calculator） 是微型電子計算機的一種特殊類型 。它與一般通用計算機的主要區(qū)別在于程序輸入方式的不同。計算器的程序一般都已經固定，只需按鍵輸入數據和運算符號就會得出結果， 很容易就 能掌握。而一般計算機的程序可以根據需要隨時改動，或重新輸入新的程序 。 簡易計算器主要用于加減乘除；科學計算器，又增添了初等函數運算（有的還帶有數據總加、求平均值等統(tǒng)計運算） 。 現代電子計算器首次問世是 1963年。那時的計算器是臺式的，在美國波士頓的電子博覽會上展出過。與計算機相比，它小巧玲瓏，計算迅捷，一般問題不必事先編寫復雜的程序。 隨著社會需求，計算器也從原有單一的數字加減計算 演變?yōu)閺碗s的多種運算?，F在不在單一的在某一方面而是涉及到生活的方方面面 .計算器為人們日常生活中省去了大量的時間和精力，成為現代社會最普遍、最實用的計算工具，作為學習電子行業(yè)的我們，就更應該更貼近生活，開發(fā)制作一些具有實用意義，又具有學習意義的小產品。在設計中，把理論與實踐相結合，用理論來指導實踐，通過實踐更好的掌握理論知識，達到全面提高各方面的專業(yè)知識和專業(yè)技能。 因此針對以上方面，在貼近自己的實際生活中，結合自己專業(yè)特點，選擇用 8051 單片機來設計簡易計算器，一方面，簡易計算器對我們來說比較熟悉，對沒有很 多設計經驗的我們來說也比較容易能接受，容易激發(fā)我們的興趣。另一方面，在單片機百花齊放的時代，我們需放點精力在單片機上，針對為何選8051，因為它是一種通用型的單片機，性價比較高，雖然是 8位的單片機，但現在應用的量及范圍還很大，同時，因 51單片機發(fā)展的歷史長，學習資料比較多而且完善?？傊?，這是我選擇用 8051 來設計簡易計算器的原因。 第二章 方案設計與論證 要求與內容 為了滿足計算器的基本要求，可以基本的運算（加減乘除）， 數據歸零和出錯警告提示，我們采用基于單片機設計計算器，并用 LCD 液晶 顯示數據，4*4 的矩陣鍵盤實現數據輸入 ，程序語言我們使用 c 語言。 方案一 此方案中，該計算器的設計采用了現場可編程邏輯器件 FPGA的 ASIC設計，并基于超高速硬件描述語言 VHDL 在 Xilinx 公司的 SpartanII 系列的2sc200PQ2085芯片上編程實現整個系統(tǒng)的控制。計算器以 FPGA為核心控制器，系統(tǒng)由分頻模塊、運算模塊和譯碼顯示模塊四個模塊構成。利用硬件描述語言編程，仿真調試后下載到可編程邏輯器件上實現。對計算器工 作的過程進行判斷和處理。 方案二 用數字邏輯電路設計簡易計算器 ， 此方案中，用兩塊帶并行輸入的 BCD碼計數器 74LS192 芯片，和一塊 8 位數比較器 74LS682,，兩塊 BCD 七段譯碼器，兩個數碼管和脈沖發(fā)生電路來實現的。該計算器用 555 做時鐘信號發(fā)生器，通過選擇開關把 CP 脈沖加到計數器，計數器置數時，先將置數開關合上，再通過 BCD 撥碼開關置數，完成后將置數開關復位，計數器的輸出要通過七段譯碼器送到數碼管顯示，將計數器的輸出信號送到比較器與所設的上限數值進行比較，將比較結果再通過繼電器輸出，將結果送 到脈沖信號發(fā)生器，進行加減法計算。 方案三 基于 ARM 簡易計算器的設計 此方案中，基于 JXARM92410 實驗箱實現計算機器，要求可實現帶括號以及優(yōu)先級的計算器?？蛇\算加減乘除等基本運算。它的計算原理置操作數棧為空，操作符棧壓入元素 (它具有最高優(yōu)先級 ),依次讀入表達式中的每個字符CH，如果 CH 是操作數，則 CH 壓入操作數棧，如果 CH 是操作符，那么將 CH和操作符棧頂元素進行優(yōu)先級比較（如‘’優(yōu)先級高于‘＋’）。 如果優(yōu)先級大于當前棧頂元素，那么將其壓棧， 如果其優(yōu)先級小于當前棧頂元素，那么執(zhí)行 取當前棧頂操作符，如果優(yōu)先級相等，則當前操作符出棧 ...... 方案四 基于單片機的簡易計算器設計 此方案中，硬件主要由四部分組成，核心部分為 8051單片機芯片，按鍵部分是一個 KEYPADCALCULATOR鍵盤，采用軟件識別鍵值，并執(zhí)行相應的操作。顯示部分是一個 1601液晶顯示器。軟件部分主要用 C程序語言來實現。執(zhí)行過程：開機顯示零，等待鍵入數值，當鍵入數字，經通過數碼管顯示出來，當鍵入 +、 、 *、 /運算符，計算器在內部執(zhí)行數值轉換和存儲，并等待再次鍵入數值，當再鍵入數值后將顯示鍵入的數值，按等 號就會在數碼管上輸出運算結果。 方案論證與設計 方案一：用 FPGA 來實現 ，可以將所有器件集成在一塊芯片上，體積大大減小，外圍電路也比較簡單，易于實現，但其運算速度比單片機實現慢，價格也比較昂貴。 方案二：利用邏輯運算電路，由加法器，控制器，延時電路以及一些輔助電路構成，然后對單元電路進行焊接，組合，比較直觀、邏輯器件分工鮮明、思路也比較清晰，但是由于通道的元器件種類、個數繁多，而過于復雜的硬件電路也容易引起系統(tǒng)的精度不高、體積過大等不利因素。 方案三：采用對于現有的開發(fā)硬件平臺的試驗箱來實現，對于 設計的器件運用不會太復雜，費用也較低，但是在這種基礎上的設計比較沒有普遍性，很少能擁有這種條件的。 方案四：采用 8051 單片機加上外圍的鍵盤模塊和液晶顯示模塊，通過軟件編程，仿真，調試，符合要求后將程序用編程器寫入到單片機芯片上，利用單片機的中斷響應計算器運算的請求，然后進行相應的處理。利用 RAM 存放計