簡易計算機的設(shè)計與制作

摘 要：在日異月新的二十一世紀(jì)，社會對大學(xué)生的素質(zhì)要求越來越高，大學(xué)生是社會發(fā)展的主力軍，只有不對提高自己，創(chuàng)新科技才能跟上社會的發(fā)展，時代的要求。如果說社會是大海理想是小舟，理想信念就是引航的燈塔和推進的風(fēng)帆?；谶@些原因，這次由本人將設(shè)計與制作一個簡易計算機。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新；計算機；設(shè)計；制作

用單片機設(shè)計并制作一簡易計算器。要求能實現(xiàn)兩位十進制數(shù)的加、減、乘、除運算；能顯示負(fù)數(shù)；小數(shù)點后的數(shù)據(jù)四舍五入處理，若除以零，可以報警（如紅燈亮）。

電路的核心是AT89C52單片機，其內(nèi)部帶有4kb的FLASHROM，無須擴展程序存儲器；電腦無很多的運算和暫存儲數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的128B片內(nèi)可以滿足s要求，不用擴展外部RAM，系統(tǒng)配了5位的led顯示和4乘以4的鍵盤，我們采用P1口接陣列按鍵盤，五個并/串移位寄存器芯片74LS164頭尾相連，每一片的并行輸出作為led管的段碼控制驅(qū)動信號，讓P3.6，P3.7串行靜態(tài)顯示模塊的CLK，DIN端。系統(tǒng)的全部采用查表法，把數(shù)碼管的段碼定義與按鍵的鍵碼定義分開以代碼的模式送入led管與鍵盤中。這樣我們就構(gòu)成了計算機的電路組成部分。

電路由鍵盤掃描模塊，89C52主控模塊，LED顯示模塊，發(fā)聲模塊組成。鍵盤掃描模塊由17個獨立式鍵盤組成，主控模塊由89C52單片機、復(fù)位及晶振模塊組成，LED顯示模塊由一個4位7段數(shù)碼管和一個2位7段數(shù)碼管組成，發(fā)聲模塊由一個蜂鳴片組成。

根據(jù)要求，聲音開關(guān)使用外部中斷1來處理，當(dāng)按下聲音開關(guān)時，觸發(fā)單片機進入中斷1，在中斷程序里，通過對聲音開關(guān)標(biāo)志位取反，在按鍵掃描過程中，加入對聲音標(biāo)志位的判斷，若為1，則發(fā)出聲音，即可實現(xiàn)聲音提示功能。

要進行數(shù)據(jù)的計算就必須先進行數(shù)據(jù)的輸入，也就必須確定按鍵輸入的數(shù)值是什么，這就需要讀一鍵盤進行掃描，從而確定究竟是哪個鍵按下。對鍵盤的掃描，這里采用行列掃描的方法來完成對鍵盤的掃描。原理就是先確定按鍵在哪一行，接著再確定哪一列，這樣就可以知道是哪個鍵被按下了。

主模塊的設(shè)計如圖：

調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決辦法：輸入數(shù)據(jù)在內(nèi)部進行加減乘除時，加法乘法沒有錯誤，但減法除法因為一次輸出和二次輸入數(shù)據(jù)的位置關(guān)系導(dǎo)致第二次運作時出現(xiàn)錯誤，最后我們調(diào)整了儲存數(shù)據(jù)的變量，這個問題順利的解決了，最后一個問題困擾我們最久，甚至導(dǎo)致調(diào)試過程一度中止，由于我們是6位數(shù)的運算，在數(shù)字顯示過程中，出現(xiàn)了跳位現(xiàn)象，比如你輸入123，當(dāng)輸如12時，數(shù)碼管正常顯示12，但將3輸入后，數(shù)碼管顯示變?yōu)榱?12，由于一直找不出原因，這個問題一直得不到解決，最后我嘗試改變display（ ）函數(shù)和大循環(huán)中函數(shù)的位置循序后才能正常顯示，但這從理論上說不通，最后得出可能是受到延時函數(shù)delay（ ）的延時影響，導(dǎo)致數(shù)碼管動態(tài)顯示位碼出錯。

首先感謝學(xué)校和老師安排這一次的單片機課程設(shè)計，在大學(xué)期間，做這類課程設(shè)計是非常有必要的，特別是對我們大三的學(xué)生，有利于我們將理論與實踐聯(lián)系起來。在兩周的課程設(shè)計時間里，經(jīng)過努力學(xué)習(xí)，查閱了很多資料和文獻，終于完成了基于單片機的計算器的設(shè)計。在設(shè)計過程中，不僅鞏固了以前學(xué)過的理論知識，而且還學(xué)會了很多書本上沒有的知識，最重要的是把理論和實際結(jié)合起來，提高了自己的動手和獨立思考能力。在本設(shè)計中，由于時間和能力有限，難免會有不足的地方還指望老師批評指正，以便在以后的設(shè)計中改正。這次課程設(shè)計得以順利完成，少不了老師的指導(dǎo)和周圍同學(xué)的指教。

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