【正文】 家的計(jì)算工具有了較大的發(fā)展，英國(guó)數(shù)學(xué)家納皮爾發(fā)明的“納皮爾算籌” ，英國(guó)牧師奧卻德發(fā)明了圓柱型對(duì)數(shù)計(jì)算尺，這種計(jì)算尺不僅能做加、減、乘、除、乘方和開(kāi)方運(yùn)算，甚至可以計(jì)算三角函數(shù)、指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)。此后，一直到 20 世紀(jì) 50 年代末才有電子計(jì)算器的出現(xiàn)。圖 11 計(jì)算器系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求為了更好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，硬件電路的設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循以下原則：優(yōu)化硬件電路采用軟件設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法。而且，所用芯片數(shù)量越少，地址和數(shù)據(jù)總線在電路板上受干擾的可能性也就越小。進(jìn)行功能擴(kuò)展時(shí)，應(yīng)該在原有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)修改軟件程序和少量硬件完成。該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法。單片機(jī) AT89C51 的硬件資源分配：(1)P3 口：作為輸入口，與鍵盤連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入；(2)P0、P2 口：作為輸出口（P2 口為高位，P0 口為低位） ，控制 LCD 液晶顯示屏顯示數(shù)據(jù)的結(jié)果；(3)P1 口和部分 P3 口：作為液晶顯示屏 LCD1602 顯示輸出。在 12MHz 時(shí)，其處理速度完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，AT89C51 的實(shí)物圖及引腳圖如圖 21 所示。當(dāng) P0口的管腳第一次寫“1”時(shí)，被定義為高阻輸入。P1 口管腳寫入“1”后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng) P2 口用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。當(dāng) P3 口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。RST：復(fù)位輸入。在平時(shí)，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。此時(shí)，ALE 只有在執(zhí)行MOVX 時(shí) ALE 才起作用。在由外部程序存儲(chǔ)器取值期間，每個(gè)機(jī)器內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書7周期兩次/PSEN 有效。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。晶體振蕩和陶瓷振蕩均可采用。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。這種行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能有效地提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O 口的利用率。在智能儀器中，使用并行接口芯片 8279或串行接口 HD7279 均可以組成編碼鍵盤，同時(shí)還可以兼顧數(shù)碼管的顯示驅(qū)動(dòng)，其相關(guān)的接口電路和接口軟件均可在芯片資料中得到。如圖 22 所示。MM74C922 是一款 4*4 鍵盤掃描 IC，它可檢測(cè)到與之相連的 4*4 鍵盤的按鍵輸入，并內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書9通過(guò)數(shù)據(jù)輸出口將按鍵相應(yīng)的編碼輸出。(3) DOA DOD（Dataout AD，腳 1417）：按鍵之 BCD 碼輸出，其中 DOA 為L(zhǎng)SB，DOD 為 MSB。(9) DA（Data Available，腳 12）：數(shù)據(jù)有效輸出腳。通過(guò) D0D7 引腳向 LCD 寫指令字或?qū)憯?shù)據(jù)以使 LCD 實(shí)現(xiàn)不同的功能或顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)。P1 口作為液晶顯示的數(shù)據(jù)端口， 口作為其控制端口，控制 LCD 液晶顯示屏顯示輸出數(shù)據(jù)。第 2 腳：VDD 接 5V 正電源。當(dāng)RS 和 R/W 共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第 16 腳：背光源負(fù)極。通過(guò)不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是一些特殊的功能，通過(guò)使用單片機(jī)編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能、高效率以及高可靠性！因此我們采用單片機(jī)作為計(jì)算器的主要功能部件，可以很快地實(shí)現(xiàn)運(yùn)算功能。對(duì)主程序進(jìn)行初始化，其他的程序選擇模塊式的方式。具體程序見(jiàn)附錄。圖 41 Keil uVision2 的界面 protues 簡(jiǎn)介protues 軟件是英國(guó) Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件。Proteus是世界上著名的 EDA 工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。正確連接電路圖，使其能按照題目要求及設(shè)計(jì)初衷正常工作。測(cè)試該計(jì)算器是否能正常工作。常見(jiàn)故障：邏輯錯(cuò)誤：它是由設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或加工過(guò)程中的工藝性錯(cuò)誤所造成的。電源故障：若樣機(jī)有電源故障，則加電后很容易造成器件損壞。本次硬件調(diào)試過(guò)程中，對(duì)所出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了認(rèn)真的分析和改正，最后能夠很好的達(dá)到設(shè)計(jì)要求的效果。圖 44 加法仿真結(jié)果圖（2）減法：以 7654321 和 1234567 作為被減數(shù)和減數(shù)運(yùn)算，結(jié)果為 6419754。圖 46 乘法結(jié)果仿真圖（4）除法：以 1250 和 5 作為被除數(shù)和除數(shù)運(yùn)算，結(jié)果為 在焊接硬件過(guò)程中首先得準(zhǔn)備好所有必備的東西，比如所需元器件和焊接所用工具等。在使用電烙鐵時(shí)溫度不能太高也不能太低，一般在 350 度左右，溫度太低容易形成冷焊點(diǎn)，太高則會(huì)燒壞電路板。在圖書館和網(wǎng)上查閱資料使我了解了更多的資料，也方便了我們以后的使用。這樣一來(lái)，因?yàn)檎Z(yǔ)句較少，程序調(diào)試也比較方便，功能模塊可以逐一地調(diào)試，充分體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化編程的優(yōu)勢(shì)。感謝老師對(duì)我們提供的幫助。void write_data(char ddata)。void display(long a)。int operators,input,iny=0。sbit EN=P3^4。EX0=1。init_LCM()。break。case 2:return 39。c39。break。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書27case 6:return 39。039。break。case 10:return 39。=39。break。case 14:return 39。+39。if(key=39。key=39。)。if(num1000000000amp。}else{switch(key){case 39。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書29num=0。break。iny=0。case 39。num=0。: if (operators)arithmetic()。case 39。num=0。:if (operators)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書30arithmetic()。}}}/**********算術(shù)運(yùn)算函數(shù)*********/void arithmetic(){if (iny){switch(operators){case 1:x=x+y。num100000000){display(num)。num=x。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書31}elsedataoverflow()。if(num100000000amp。break。 if(num100000000amp。}break。write_(0x30)。write_(0x06)。EN=1。}/***********LCD 寫指令函數(shù)*************/void write_(char mand){RS=0。/*將數(shù)據(jù)送入 p1 口*/EN=0。while(xamp。x=P1。i++)。int lenth=1,i,j。39。}for(i=lenth。ji1。}}/**********除數(shù)為 0 處理函數(shù)**********/void dealerror(){int i=0。i++)write_data(error[i])。i8。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期，首先給我們分析了一下課題的基本含義，也介紹了不少有用的資料和書籍；在硬件設(shè)計(jì)等方面給予悉心地指導(dǎo)；在調(diào)試的過(guò)程中，老師給每個(gè)出現(xiàn)的問(wèn)題也給予了及時(shí)的指導(dǎo)。這一切都在潛移默化地影響著我，為我以后進(jìn)入工作崗位樹(shù)立了良好的榜樣。待人平和、工作認(rèn)真、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃o我留下了很深刻的印象。}內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書36致謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)得到指導(dǎo)老師烏仁格日樂(lè)老師的熱心指導(dǎo)，在這里對(duì)老師表示最衷心的感謝。clearLCD()。for(i=0。}write_data(0x30+a/b)。i){b=1。} temp=a。if(a0){a=a*c。/*關(guān)閉使能信號(hào)*/}/**********LCD 清屏函數(shù)**********/void clearLCD(){write_(0x01)。for (i=0。R_W=1。}/************LCD 檢查忙碌函數(shù)***********/void check_BF(){char i,x=0x80。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書33EN=1。/*將數(shù)據(jù)送入 p1 口*/EN=0。}/********