计算器1602设计
89C51单片机和1602做的简易计算器（软件设计部分）①
2009-05-15 16:19
经过几天的整理，现在把它放这里与大家一起分享！
第3章项目实现：简易计算器的设计
3.1 硬件连接
图3-1所示为简易计算器的电路原理图。P3口用于键盘输入，接4*4矩阵键盘，
键值与键盘的对应表如表----所示，p0口和p2口用于显示，p2口用于显示数值的高位，po口用于显示数值的低位。
图3-1 简易计算器电路原理图
键值与功能对应表
键值0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 + - ×/ = ON/C
功能0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 + - ×÷= 清零
表3-1
3.2 计算器的软件设计
#include
#define uint unsigned int //
#define uchar unsigned char
sbit lcden=P2^3; //定义引脚
sbit rs=P2^4;
sbit rw=P2^0;
sbit busy=P0^7;
char i,j,temp,num,num_1;
long a,b,c; //a,第一个数b,第二个数c,得数
float a_c,b_c;
uchar flag,fuhao;//flag表示是否有符号键按下，fuhao表征按下的是哪个符号
uchar code table[]={
7,8,9,0,
4,5,6,0,
1,2,3,0,
0,0,0,0};
uchar code table1[]={
7,8,9,0x2f-0x30,
4,5,6,0x2a-0x30,
1,2,3,0x2d-0x30,
0x01-0x30,0,0x3d-0x30,0x2b-0x30};
void delay(uchar z) // 延迟函数
{
uchar y;
for(z;z>0;z--)
for(y=0;y<110;y++);
}
void check() // 判断忙或空闲
{
do{
P0=0xFF;
rs=0; //指令
rw=1; //读
lcden=0; //禁止读写
delay(1); //等待，液晶显示器处理数据
lcden=1; //允许读写
}while(busy==1); //判断是否为空闲，1为忙，0为空闲}
void write_com(uchar com) // 写指令函数{
P0=com; //com指令付给P0口
rs=0;
rw=0;
lcden=0;
check();
lcden=1;
}
void write_date(uchar date) // 写数据函数{
P0=date;
rs=1;
rw=0;
lcden=0;
check();
lcden=1;
}
void init() //初始化
{
num=-1;
lcden=1; //使能信号为高电平
write_com(0x38); //8位，2行
write_com(0x0c); //显示开，光标关，不闪烁*/
write_com(0x06); //增量方式不移位显竟獗暌贫柚? write_com(0x80); //检测忙信号
write_com(0x01); //显示开，光标关，不闪烁
num_1=0;
i=0;
j=0;
a=0; //第一个参与运算的数
b=0; //第二个参与运算的数
c=0;
flag=0; //flag表示是否有符号键按下，
fuhao=0; // fuhao表征按下的是哪个符号
}
void keyscan() // 键盘扫描程序
{
P3=0xfe;
if(P3!=0xfe)
{
delay(20); 延迟20ms
if(P3!=0xfe)
{
temp=P3&0xf0;
switch(temp)
{
case 0xe0:num=0;
break;
case 0xd0:num=1;
break;
case 0xb0:num=2;
break;
case 0x70:num=3;
break;
}
}
while(P3!=0xfe);
if(num==0||num==1||num==2)//如果按下的是'7','8'或'9 {
if(j!=0)
{
write_com(0x01);
j=0;
}
if(flag==0)//没有按过符号键
{
a=a*10+table[num];
}
else//如果按过符号键
{
b=b*10+table[num];
}
}
else//如果按下的是'/'
{
flag=1;
fuhao=4;//4表示除号已按}
i=table1[num];
write_date(0x30+i);
}
P3=0xfd;
if(P3!=0xfd)
{
delay(5);
if(P3!=0xfd)
{
temp=P3&0xf0;
switch(temp)
{
case 0xe0:num=4;
break;
case 0xd0:num=5;
break;
case 0xb0:num=6;
break;
case 0x70:num=7;
break;
}
}
while(P3!=0xfd);
if(num==4||num==5||num==6&&num!=7)//如果按下的是'4','5'或'6' {
if(j!=0)
{
write_com(0x01);
j=0;
}
if(flag==0)//没有按过符号键
{
a=a*10+table[num];
}
else//如果按过符号键
{
b=b*10+table[num];
}
}
else//如果按下的是'/'
{
flag=1;
fuhao=3;//3表示乘号已按}
i=table1[num];
write_date(0x30+i);
}
P3=0xfb;
if(P3!=0xfb)
{
delay(5);
if(P3!=0xfb)
{
temp=P3&0xf0;
switch(temp)
{
case 0xe0:num=8;
break;
case 0xd0:num=9;
break;
case 0xb0:num=10;
break;
case 0x70:num=11;
break;
}
}
while(P3!=0xfb);
if(num==8||num==9||num==10)//如果按下的是'1','2'或'3' {
if(j!=0)
{
write_com(0x01);
j=0;
}
if(flag==0)//没有按过符号键
{
a=a*10+table[num];
}
else//如果按过符号键
{
b=b*10+table[num];
}
}
else if(num==11)//如果按下的是'-' {
flag=1;
fuhao=2;//2表示减号已按
}
i=table1[num];
write_date(0x30+i);
}
P3=0xf7;
if(P3!=0xf7)
{
delay(5);
if(P3!=0xf7)
{
temp=P3&0xf0;
switch(temp)
{
case 0xe0:num=12;
break;
case 0xd0:num=13;
break;
case 0xb0:num=14;
break;
case 0x70:num=15;
break;
}
}
while(P3!=0xf7);
switch(num)
{
case 12:{write_com(0x01);a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;}//按下的是"清零" break;
case 13:{ //按下的是"0"
if(flag==0)//没有按过符号键
{
a=a*10;
write_date(0x30);
P1=0;
}
else if(flag==1)//如果按过符号键
{
b=b*10;
write_date(0x30);
}
}
break;
case 14:{j=1;
if(fuhao==1){write_com(0x80+0x4f);//按下等于键，光标前进至第二行最后一个显示处
write_com(0x04); //设置从后住前写数据，每写完一个数据，光标后退一格
c=a+b;
while(c!=0)
{
write_date(0x30+c%10);
c=c/10;
}
write_date(0x3d); //再写"="
a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;
}
else if(fuhao==2){write_com(0x80+0x4f);//光标前进至第二行最后一个显示处
write_com(0x04); //设置从后住前写数据，每写完一个数据，光标后退一格(这个照理说顺序不对，可显示和上段一样)
if(a-b>0)
c=a-b;
else
c=b-a;
while(c!=0)
{
write_date(0x30+c%10);
c=c/10;
}
if(a-b<0)
write_date(0x2d);
write_date(0x3d); //再写"="
a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;
}
else if(fuhao==3){write_com(0x80+0x4f);
write_com(0x04);
c=a*b;
while(c!=0)
{
write_date(0x30+c%10);
c=c/10;
}
write_date(0x3d);
a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;
}
else if(fuhao==4){write_com(0x80+0x4f);
write_com(0x04);
i=0;
c=(long)(((float)a/b)*1000);
while(c!=0)
{
write_date(0x30+c%10);
c=c/10;
i++;
if(i==3)
write_date(0x2e);
}
if(a/b<=0)
write_date(0x30);
write_date(0x3d);
a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;
}
}
break;
case 15:{write_date(0x30+table1[num]);flag=1;fuhao=1;} break;
}
}
}
main()
{
init();
while(1)
{
keyscan();
}
}
89C51单片机和1602做的简易计算器（仿真和调试）③
2009-05-15 16:38
第4章仿真和调试
下面用KEIL uVision与porteus仿真软件实现简易计算器的仿真与调试。
4.1 keil 软件的介绍
单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程序要变为CPU可以执行的机器码有两种方法，一种是手工汇编，另一种是机器汇编，目前已极少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码，用于MCS-51单片机的汇编软件有早期的A51，随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展，Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件，这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。运行Keil软件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空闲的硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。掌握这一软件的使用对于使用51系列单片机的爱好者来说是十分必要的，如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选（目前在国内你只能买到该软件、而你买的仿真机也很可能只支持该软件），即使不使用C 语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。
Keil C51开发系统基本知识Keil C51开发系统基本知识
1. 系统概述
Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。
Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。下面详细介绍Keil C51开发系统各部分功能和使用。
2. Keil C51单片机软件开发系统的整体结构
C51工具包的整体结构中，其中uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE 本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及A51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM 中。
3. 采用KEIL 开发的89c51单片机应用程序一般需要以下步骤：
（1）在uVision 集成开发环境中创建新项目（Project），扩展文件名为.UV2,并为该项目选定合适的单片机CPU器件（本设计采用ATMEL 公司下的AT89C51）
(2)用uVision 的文本编辑器编写源文件，可以是汇编文件（.ASM）,也可以使C语言文件（扩展名.C），并将该文件添加到项目中去。一个项目文件可以包含多个文件，除了源程序文件外，还可以是库文件、头文件或文本说明文件。
（3）通过uVision 2 的相关选择项，配置编译环境、连接定位器以及Debug调试器的功能。
（4）对项目中的源文件进行编译连接，生成绝对目标代码和可选的HEX文件，如果出现编译连接错误则返回到第2步，修改源文件中的错误后重构整个项目。
（5）对没有语法错误的程序进行仿真调试，调试成功后将HEX文件写入到单片机应用系统的ROM 中。
4.2本设计的操作
根据上述操作可得图4-1
编译调试程序后，从Build一栏可以看到
“creating hex file from ‘jsq’…”
“‘jsq’-0 Error(s),0 Warning(s).”
下一步就可以在Proteus 软件了调用hex文件及烧入单片机。
图4-1 keil 调试
4.3 proteus 7.1 介绍
Proteus的ISIS是一款Labcenter出品的电路分析实物仿真系统，可仿真各种电路和IC，并支持单片机，元件库齐全，使用方便，是不可多得的专业的单片机软件仿真系统。
该软件的特点：
（1）全部满足我们提出的单片机软件仿真系统的标准，并在同类产品中具有明显的优势。
（2）具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS一232动
态仿真、1 C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。③目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。④支持大量的存储器和外围芯片。总之该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大，可仿真51、AVR、PIC。
4.4 Proteus 对于本设计的仿真
操作步骤如下：
（1）进入proteus ISIS 集成环境，在工作前，在systerm菜单下设置界面的颜色、图形界面大小等项目，我采用了系统默认值。
（2）通过工具栏中的（从库中选择元件命令）命令，在pick devices窗口中选择电路所需的元件，放置元件到编辑区并调整其相对位置，进行元件参数设置，元器件间连线。器件库如表4-1所示，选择后如图4-12所示。
表4-1 器件库及所选器件