【正文】 不可缺少的 。 更重 要的是在實(shí)踐中我們可以 形成更加科學(xué)和理智的認(rèn)知，不斷形成更為合理和具有科學(xué)性的思想方式 。 7． 當(dāng)運(yùn)算的數(shù)值超出范圍時(shí)將出現(xiàn)的信 息。 鍵入等號(hào)“＝”顯示結(jié)果 10000。 鍵入“－”顯示上次鍵入的值，等待鍵入減數(shù) 鍵入減數(shù) 2020，顯示錄 2020。 鍵入 加數(shù) 5000，顯示 5000。 風(fēng)鳴器程序設(shè)計(jì) 這個(gè)程序是實(shí)現(xiàn)當(dāng)輸入八個(gè)數(shù)字 時(shí) ，如果在輸入 數(shù)字 它便鳴叫，提示使用者輸入 以滿，不允許在鍵入值，只需在鍵盤程 序中，加入判別輸入是否超過八個(gè)如果超過 則 調(diào)用風(fēng)鳴器程序，使 由低電平 轉(zhuǎn)入高電平，延遲 1ms 返回。 出口 ： R4,R5,R6,R7 結(jié)果字節(jié)由高到低 。 減法同加法類似， 入口： R0 被減 數(shù)低位字節(jié)地址指針， R1 減 數(shù)低位字節(jié)地址指針 ， R3 字節(jié)數(shù) 。 溢出時(shí)顯示 ERROR。 圖 1 數(shù)碼管顯示流程圖 數(shù)碼管顯示 判斷顯示是否完畢 返回 否 是 初始化 R0 緩沖區(qū)指針， R1 位控制， R5 循環(huán)控制次數(shù)R0=30H,R1=80H,R5=40H 開始 7 鍵盤 識(shí)別程序設(shè)計(jì) : 鍵盤識(shí)別是這樣設(shè)計(jì)的，首先將 P3 口送 0EOH,將 P1 口先送 1 在讀 P1 口的數(shù)據(jù)當(dāng) P1 口低四位全一時(shí)說明沒有鍵按下， 在掃描下一行，如果 P1 口不全一，則有鍵按下，將 P3 口高四位與 P1 口低四位組合成一個(gè)字節(jié)，放入 R5 寄存器中，按鍵去抖，判鍵是否松開，如松開則將得到的鍵值判別是哪 個(gè)鍵，如果 是 數(shù)字鍵則首先將其對應(yīng)的數(shù)字 （ 按鍵代碼對應(yīng)如下表 ） 放入緩沖區(qū) 30H，同時(shí)將 將鍵值放入結(jié)果緩沖區(qū)，并調(diào)用顯示程序，顯示鍵值，在調(diào)用掃描鍵盤程序，如果在有鍵值輸入則將原來的數(shù)值在數(shù)碼管顯示緩沖區(qū)向高位 依次 移一位，將剛鍵入 的數(shù)值放入最低位，并將原來的數(shù)值乘十加上剛鍵入的數(shù)放人結(jié)果緩沖區(qū)， 然后 調(diào)用顯示程序，如果是運(yùn)算符，則記錄運(yùn)算符標(biāo)志，加法用 01H 表示 ,減法用 02H 表示，乘法用 03H 表示，除法用 04H 表示，并將結(jié)果緩沖區(qū)的數(shù)轉(zhuǎn)移到中間結(jié)果緩沖區(qū)，將結(jié)果緩沖區(qū)清零，等待輸入運(yùn)算數(shù)據(jù)，當(dāng)按等號(hào)時(shí)，根據(jù)記錄的 運(yùn)算符標(biāo)志，判斷是那種運(yùn)算，執(zhí)行運(yùn)算將結(jié)果依次除 10 取余數(shù)放入結(jié)果顯示緩沖區(qū)，調(diào)用顯示程序。如果輸入錯(cuò)誤將在數(shù)碼管上顯示 “ ERROR” 。 我的顯示程序是這樣設(shè)計(jì)的，因?yàn)榭紤]到 顯示程應(yīng)具有通用性， 在不進(jìn)行輸入時(shí)顯示 0，輸入時(shí)顯示輸入的數(shù)字或運(yùn)算結(jié)果，而且要使 8 個(gè)數(shù)碼管同時(shí)顯示不同的數(shù)字，選用動(dòng)態(tài)顯示應(yīng)是最佳的 。 最后是運(yùn)算程序的加入，運(yùn)算程序很簡單，只要把＋、 、 *、 /分別做成模塊， 用到時(shí)即可調(diào)用，本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是鍵盤識(shí)別和數(shù)值顯示，因?yàn)檫@里邊涉及到鍵盤輸入的數(shù) 值 在內(nèi)部要轉(zhuǎn)換成 10 進(jìn)制運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果要轉(zhuǎn)換成各個(gè)位的顯示數(shù)字輸出。調(diào)用顯示程序時(shí)先選通第一位（最低位），送出代碼 1，然后判斷是否顯示完畢， （通過 記錄 數(shù)字個(gè)數(shù)單元的內(nèi)容減一是否得 0 來判斷），如沒顯示完則顯示下一位， 如顯示完 則 跳出 。當(dāng)它的循環(huán) 頻率大于人的視覺停留時(shí)間，人們就認(rèn)為它是同時(shí)顯示的。 4 2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì) 計(jì)算器總體思想 很高興做這個(gè)課程設(shè)計(jì)，因?yàn)閷W(xué)了半學(xué)期的單片機(jī)終于 可以練練手了，我特別喜歡單片機(jī)，特喜歡編程，一直很向往編程，這 是我編的第一個(gè)程序，我想這將是我編程生涯的開始，在編這個(gè)程序 時(shí)， 遇到 了 很多麻煩，我沒有氣餒過，因?yàn)槲覍ψ约河行判模?終于如愿完成了課程設(shè)計(jì)。采用軟件識(shí)別鍵值并執(zhí)行相應(yīng)的操作，鍵盤的第 0 行到第 3行依次與單片機(jī)的 — ,鍵盤的 第 0列到第 3列 依次與單片機(jī)的— 管腳相連 ,程序運(yùn)行時(shí)依次掃描各行，查詢是否有鍵按下，如果有則進(jìn)入鍵盤識(shí)別處理程序，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)算，然后通過數(shù)碼管輸出結(jié)果，如果沒有按鍵就調(diào)用顯示程序顯示一個(gè) 0，等待按鍵按下，在進(jìn)入按鍵掃描程序。這時(shí) ,Proteus 為我們提供的不僅僅是一個(gè)單片機(jī)的仿真環(huán)境 ,稱其為一個(gè)虛擬的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室是完全合適的 ,只要我們能充分的利用 Proteus 提供的實(shí)驗(yàn)器件就可以完成一個(gè)具有相當(dāng)集成性的單片機(jī)系統(tǒng)。硬件和應(yīng)用軟件能進(jìn)行并發(fā)仿真。與此同時(shí)，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性成為人們越來越關(guān)注的重要課題。 注：結(jié)果不能超出 65535。 顯示部分 :采用動(dòng)態(tài)顯示， 由八位共陽極數(shù)碼管 通過 P0 口， P2 口與單片機(jī)相連，數(shù)碼管的 A,B,C,D,E,F,G,DP 分別 依次 與單片機(jī)的 — 相連， P0口做為單片機(jī)的字碼控制端，數(shù)碼管的 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8 各引腳分別與單片機(jī)的 — 相連， P2 口作 為數(shù)碼管的位 控制端 。 按鍵部分：采用 4*4 鍵盤。 （具體操作見后面仿真圖） 1 目錄 1 概述 單片機(jī)在自動(dòng)化儀表中的作用 ??????????????? 3 掌握 單片機(jī)仿真軟件 Proteus 的使用方法 ????????????? 3 設(shè)計(jì)方法?????????????????????????? ? 3 基本功能? ? ???????????????? ????????? 4 2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì) 計(jì)算器總體思想 ?????? ?????? ???????????? 5 硬件的 選擇與連接???????? ??????????????? 6 3 軟件設(shè)計(jì) 顯示程序設(shè)計(jì)????????????????????????? 7 鍵盤識(shí)別程序設(shè)計(jì)??????????????????????? 8 ????????????????????????? 10 ??????????????????????? ? 10 4 Proteus 軟件仿真 ??? ????????????????????? 12 5 課程設(shè)計(jì)體會(huì) ?????????????????????? ??? 16 參考文獻(xiàn) ??? ????????????????????????? 18 附 1：源程序代碼 ????????????????????????? 19 附 2：計(jì)算器模擬系統(tǒng)電路圖 ???????????????????? 31 2 1 概述 單片機(jī)在自動(dòng)化儀表中的作用 單片機(jī)體積小，功耗小，價(jià)格低，用途靈活，無處不在，屬專用計(jì)算機(jī) 。影響可靠性的因素是多方面的，如構(gòu)成系統(tǒng)的元器件本身的可靠性、系統(tǒng)本身各部分之間的相互耦合因素等。最主要的一點(diǎn)是它能以單片機(jī)為核心仿真出包括模擬元器件在內(nèi)的一些動(dòng)態(tài)外設(shè) (按鍵 ,LED ,液晶顯示器等 ) ,具有圖形顯示和波形顯示的功能。 設(shè)計(jì)方法 本設(shè)計(jì)是一個(gè)實(shí)現(xiàn)加、減、乘、除的計(jì)算器，它的硬件主要由四部分組成，一個(gè) AT89C51 單片機(jī)芯片，一個(gè)八位 共陽極 的數(shù)碼管，一個(gè)四乘四的鍵盤，一個(gè)排阻做 P0 口的上拉電阻（接線圖在附錄 2），它可以實(shí)現(xiàn)結(jié)果低于 65535 的加、減、乘、除運(yùn)算。這樣循環(huán)執(zhí)行。 總結(jié)自己的編程思想是這樣的，首先得 設(shè)計(jì) 一 個(gè)顯示程序，這個(gè)顯示程序應(yīng)是動(dòng)態(tài)顯示，思路有兩個(gè)： （ 1） 讓 P2 口做位掃描， P0 口做段碼輸出，在調(diào)用顯示程序時(shí)， P2 口 循環(huán)選通數(shù)碼管每一位的， P0 口也依次循環(huán)輸出相對應(yīng)位的代碼。雖然八個(gè)數(shù)碼管都輸出了，但是高四位 送的代碼是熄滅， 即 不顯示， 當(dāng)不輸入數(shù)字時(shí)使八個(gè)緩沖區(qū)初始化為，第一位放 00H，其余放 11H，就可以只顯示 0,等待輸入數(shù)據(jù)， 這樣就 控制了顯示位數(shù) 實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)顯示。在本設(shè)計(jì)中選用后者。 硬件的 選擇與 連接 單片機(jī)選擇 AT89C51,數(shù)碼管選擇共陽機(jī)八位數(shù)碼管，鍵盤 4*4 矩陣鍵盤 ，P0 口接上拉電阻，數(shù)碼管的 A,B,C,D,E,F,G,DP 分別依次與單片機(jī)的 — P0.7 管腳 相連， P0 口做為單片機(jī)的字碼控制端，數(shù)碼管的 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7，8 各引腳分別與單片機(jī)的 — 管腳 相連，鍵盤的第 0 行到第 3 行依次與單片機(jī)的 — ,鍵盤的第 0 列到第 3 列依次與單片機(jī)的 — ， AT89C51 接 12MHZ 晶振。 將 30H37H 單元設(shè)置成數(shù)碼管顯示緩沖區(qū)，分別存放數(shù)碼管各個(gè)位要顯示的數(shù)據(jù)， 40H 單元作為輸入數(shù)據(jù)的 計(jì)數(shù) 單元。 這樣就得到了顯 示程序的入口： 30H37H,依次存放個(gè)位－千萬位。依次循環(huán)執(zhí)行。 加法程序： 入口： R0 被加數(shù)低位字節(jié)地址指針， R1 加數(shù)低位字節(jié) 地址指針 ，R3 字節(jié)數(shù) 。 出口 ： R0 和值地位字節(jié)地址指針， R3 和值字節(jié)數(shù) 。 通過判斷 R5