基于mc51单片机的简易计算器设计

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1、目录摘要I前言II系统开发背景II系统开发意义II设计目的II1方案论证11.1方案构思11.2方案一：采用FPGA控制11.3方案二：采用AT89S5211.4方案比较与选择12系统硬件设计及说明22.1系统组成及总体框图22.2元件简介22.2.1AT89S52特点23.3LCD1602液晶显示屏93设计原理分析123.1设计方案的确定123.2计算器硬件方案及硬件资源分配123.2.1硬件资源分配123.2.2系统的硬件设计123.2.3键盘电路的设计143.2.4显示电路的设计154计算器的软件设计164.1计算器的软件规划164.2键盘扫描的程序设计164.3显示模块

2、的程序设计164.4主程序的设计164.5系统程序清单185硬件实物图28结论29致谢语30参考文献31摘要[摘要]本设计是以AT89S52单片机为核心的计算器模拟系统设计，输入采用4×4矩阵键盘，可以进行加、减、乘、除4位带符号数字运算，并在LCD1602上显示操作过程。现在应用较广泛的是科学计算器，与我们日常所用的简单计算器有较大差别，除了能进行加减乘除，科学计算器还可以进行正数的四则运算和乘方、开方运算，具有指数、对数、三角函数、反三角函数及存储等计算功能。计算器的未来是小型化和轻便化,现在市面上出现的使用太阳能电池的计算器,使用ASIC设计的计算器,如使用纯软件实现的计

3、算器等，未来的智能化计算器将是我们的发展方向，更希望成为应用广泛的计算工具。[关键词]AT89S52LCD1602计算器矩阵键盘I前言系统开发背景随着社会的发展，科学的进步，人们的生活水平在逐步的提高，尤其是微电子技术的发展，犹如雨后春笋般的变化。电子产品的更新速度快就不足惊奇了。计算器在人们的日常中是比较的常见的电子产品之一。如何使计算器技术更加的成熟，充分利用已有的软件和硬件条件，设计出更出色的计算器，使其更好的为各个行业服务，成了如今电子领域重要的研究课题。计算器是指电子计算器。简易计算器——可进行加、减、乘、除等简单的四则运算。简易计算器在我们日常生活中随处可见,且应用

4、范围广泛。现代的电子计算器能进行数学运算的手持电子机器，拥有集成电路芯片，都采用CMOS工艺制作的大规模集成电路系统开发意义本课题就是设计一个8051单片机控制的电子计算器，以单片机为主控制器，扩展必要的外部电路，设计制作一个电子计算器。研究和设计出基于8051单片机控制的计算器有一定的可行性和实用价值，设计出相应的装置也是满足市场和社会需求。通过对本课题的研究，将三年中所学的知识融会贯通，同时温故而知新，能对电子计算器的设计有一个深刻的了解，在原来的基础上不断创新，增加扩展功能，推动对电子设计过程的熟悉，将电子方面的知识加以综合，解决实际问题，为以后走上工作岗位打下坚实的基础

5、设计目的通过对本课题的研究，将三年中所学的知识融会贯通，同时温故而知新，能对电子计算器的设计有一个深刻的了解，将电子方面的知识加以综合，解决实际问题，为以后走上工作岗位打下坚实的基础对字符液晶显示模块的工作原理，掌握液晶显示模块的驱动和编程，设计LCD和单片机的接口电路，以及利用单片机对液晶模块的驱动和操作；在充分分析内部逻辑的概念，进行软件和调试，学会使用，并能够以其为平台设计出具有四则运算能力简易计算器的硬件电路和软件程序。II1方案论证1.1方案构思本设计可以采用两种方案，一种是以FPGA为核心处理芯片，配备相应的外设；另外一种是以AT89S52处理器，配备相应的外设。1

6、.2方案一：采用FPGA控制FPGA是一种高密度的可编程逻辑器件,自从Xilinx公司1985年推出第一片FPGA以来,FPGA的集成密度和性能提高很快,其集成密度最高达500万门/片以上,系统性能可达200MHz。由于FPGA器件集成度高,方便易用,开发和上市周期短,在数字设计和电子生产中得到迅速普及和应用,并一度在高密度的可编程逻辑器件领域中独占鳌头。但是而基于SRAM编程的FPGA,其编程信息需存放在外部存储器上,需外部存储器芯片,且使用方法复杂,保密性差，而其对于一个简单的计算器而言，实用FPGA有点大材小用，成本太高。1.3方案二：采用AT89S52单片机是单片微型机

7、的简称，故又称为微控制器MCU（MicroControlUnit）。通常由单块集成电路芯片组成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器CPU，存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。单片机广泛用于智能产品，智能仪表，测控技术，智能接口等，具有操作简单，实用方便，价格便宜等优点，而其中AT89S52以MCS-51为内核，是单片机中最典型的代表，应用于各种控制领域。1.4方案比较与选择通过以上两种方案论证和比较，从设计的实用性，方便