單片機(jī)課程設(shè)計(jì)十進(jìn)制加法計(jì)算器設(shè)計(jì)

1、 存檔資料 成績： 華 東 交 通 大 學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告 書所屬課程名稱 單片機(jī)原理及應(yīng)用 題 目 院 （系） 電 氣 學(xué) 院 班 級(jí) 電氣化14 - 班 學(xué)號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 輔導(dǎo)教師 2016年 12 月 30 日 課程設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書 電氣 學(xué)院 電氣工程 專業(yè) 14 級(jí)（ ）班 一、課程設(shè)計(jì)(論文)題目 填寫所選題目 二、課程設(shè)計(jì)(論文)工作自 2016 年 12 月 26 日起至 2016 年 12 月 30 日止。三、課程設(shè)計(jì)(論文)內(nèi)容要求：1本課程設(shè)計(jì)的目的（1）使學(xué)生掌握系統(tǒng)單片機(jī)各功能模塊的基本工作原理； （2）培養(yǎng)學(xué)生單片機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)的基本思路和方法； （

2、3）使學(xué)生掌握系統(tǒng)調(diào)試的方法；（4）培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力；（5）提高學(xué)生的科技論文寫作能力。 2課程設(shè)計(jì)的任務(wù)及要求1）基本要求：（1）分析所設(shè)計(jì)系統(tǒng)各功能模塊的工作原理；（2）選用合適的器件（芯片）；（3）提出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案（要有電路原理圖）； （4）對(duì)所設(shè)計(jì)電路進(jìn)行仿真調(diào)試。（5）所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的具體功能要求：（此處填寫自已所選題目任務(wù)書中的系統(tǒng)功能要求） 2）提高要求： 在基本要求達(dá)到后，可進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，如改善電路性能，在實(shí)驗(yàn)板上調(diào)試等。3）課程設(shè)計(jì)論文編寫要求（1）要按照書稿的規(guī)格謄寫課設(shè)論文（2）論文包括目錄、緒論、正文、小結(jié)、參考文獻(xiàn)、附錄等（3）正文中要有程序設(shè)計(jì)思路的闡述，

3、程序流程圖,硬件原理圖等（4）課設(shè)論文裝訂按學(xué)校的統(tǒng)一要求完成4）課設(shè)考核： 從以下幾方面來考查：（1）出勤情況及任務(wù)的飽滿程度； （2）設(shè)計(jì)任務(wù)的難易程度；（3）完成課設(shè)任務(wù)情況；（4）動(dòng)手調(diào)試能力；（5）論文撰寫的原理分析、設(shè)計(jì)思路以及論述的層次性、條理性、格式的規(guī)范性； 5）課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排內(nèi)容 天數(shù)地點(diǎn)構(gòu)思及收集資料 1圖書館程序設(shè)計(jì)與調(diào)試 3實(shí)驗(yàn)室撰寫論文 1教室學(xué)生簽名： 2016 年 12月 26 日課程設(shè)計(jì)(論文)評(píng)審意見（1）任務(wù)難易及完成情況 ：優(yōu)（）、良（）、中（）、一般（）、差（）； （2）完成調(diào)試能力評(píng)價(jià) ：優(yōu)（）、良（）、中（）、一般（）、差（）； （3）論文撰寫水

4、平評(píng)價(jià)：優(yōu)（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（4）論文格式規(guī)范性評(píng)價(jià) ：優(yōu)（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）考勤及任務(wù)飽滿情況 ：優(yōu)（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；評(píng)閱人： 2017 年1 月 7 日 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 目錄1、摘 要-22、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求-23、單片機(jī)簡要原理-3 3.1 AT89C51的介紹-3 3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)-8 3.3 七段共陽極數(shù)碼管-9 4、硬件設(shè)計(jì)-9 4.1 鍵盤電路的設(shè)計(jì)-9 4.2 顯示電路的設(shè)計(jì)-115、 軟件設(shè)計(jì)-12 5.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)-12 5.2 顯示與按鍵設(shè)計(jì)-146、 系統(tǒng)調(diào)試.-226.1系統(tǒng)初始狀態(tài)的調(diào)試-

5、22 6.2鍵盤輸入功能的調(diào)試-23 6.3系統(tǒng)運(yùn)算功能的調(diào)試-257、心得體會(huì)-26參考文獻(xiàn)-29附錄 系統(tǒng)硬件電路圖-29-1、摘要 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)技術(shù)日益更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合，加以完善。 本設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)的加減運(yùn)算的簡易計(jì)算器，實(shí)現(xiàn)鍵盤輸入，由七段LED數(shù)碼管輸出；程序都是根據(jù)教材內(nèi)和網(wǎng)絡(luò)中的程序參考編寫而成，在功能上還并不十分完善，限制也較多。本設(shè)計(jì)重在設(shè)計(jì)構(gòu)思，使得我們用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析和解決問題，通過設(shè)

6、計(jì)使得我們對(duì)所學(xué)知識(shí)徹底鞏固。2、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求本次課程設(shè)計(jì)，我選題是單片機(jī)十進(jìn)制加法計(jì)算器軟設(shè)計(jì) ，設(shè)計(jì)任務(wù)為： 設(shè)計(jì)一鍵盤顯示裝置，鍵盤上除需定義10個(gè)十進(jìn)制數(shù)字鍵外還要相應(yīng)的功能鍵，其它鍵不定義無響應(yīng)。利用此系統(tǒng)可分別可輸入十進(jìn)制被加數(shù)與加數(shù)，實(shí)現(xiàn)兩數(shù)相加并將結(jié)果以十進(jìn)制形式顯示出來。(擴(kuò)展:多位10進(jìn)制數(shù)相加) 本課程設(shè)計(jì)的十進(jìn)制加法計(jì)算器的計(jì)算范圍為0255，計(jì)算結(jié)果全為整數(shù)，計(jì)算結(jié)果溢出結(jié)果不顯示。 1、加法：三位加法，計(jì)算結(jié)果超過255溢出不顯示 2、減法：三位減法，計(jì)算結(jié)果若小于零溢出不顯示 3、乘法：三位數(shù)乘法 4、除法：整數(shù)除法 5、有清零功能3、 單片機(jī)簡要原理 在該課程

7、設(shè)計(jì)中，主要用到一個(gè)AT89C51芯片和串接的共陰數(shù)碼管。作為該設(shè)計(jì)的主要部分，下面將對(duì)它們的原理及功能做詳細(xì)介紹和說明。3.1 AT89C51的介紹： 圖一 AT89C51外形結(jié)構(gòu)和引腳分布圖芯片AT89C51的外形結(jié)構(gòu)和引腳圖如圖一所示。AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在

8、單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。其功能特性描述：AT89C51單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。AT89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路，8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash ROM。P0 口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏 輯電平。對(duì)P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入端用。 在訪問外

9、部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，P0口被分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 在Flash 編程時(shí)，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P1 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。 此外，P1.0和P1.2分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2

10、EX），具體如下表所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。 P1端口引腳號(hào)第二功能： P1.0 T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 P1.1 T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） P2 口：P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口P2 寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。 在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX

11、DPTR 指令）時(shí)，P2 口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX RI 指令）時(shí)，P2 口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。P3 口：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL 邏輯門電路。對(duì)P3 口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。 P3 口還接收一些用于Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 P3 口除了作為一般的I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功

12、能。P3口亦作為AT89C52特殊功能（第二功能）使用，如下所示。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號(hào)。 P3端口引腳第二功能：P3.0 RXD(串行輸入口)P3.1 TXD(串行輸出口)P3.2 INTO(外中斷0)P3.3 INT1(外中斷1)P3.4 TO(定時(shí)/計(jì)數(shù)器0)P3.5 T1(定時(shí)/計(jì)數(shù)器1)P3.6 WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)P3.7 RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)RST復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般

13、情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。對(duì)FLASH存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無效。PSEN程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈

14、沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次PSEN信號(hào)。EA/VPP外部訪問允許，欲使CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。FLASH存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。引腳使用說明：I/O端口的編程實(shí)際上就是根據(jù)應(yīng)用電路的具體功能和要求對(duì)I/O寄存器進(jìn)行編程。具體步驟如下：l. 根據(jù)實(shí)際電路的要求，選擇要使用哪些I/O端口。2. 初始化端口的數(shù)據(jù)

15、輸出寄存器，應(yīng)避免端口作為輸出時(shí)的開始階段出現(xiàn)不確定狀態(tài)，影響外圍電路正常工作。3. 根據(jù)外圍電路功能，確定PO端口的方向，初始化端口的數(shù)據(jù)方向寄存器。對(duì)于用作輸入的端口可以不考慮方向初始化，因?yàn)镻O的復(fù)位缺省值為輸入。4. 用作輸入的PO管腳，需上拉電阻。5. 最后對(duì)I/O端口進(jìn)行輸出(寫數(shù)據(jù)輸出寄存器)和輸入(讀端口)編程，完成對(duì)外圍電路的相應(yīng)功能。3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)就是支持主芯片正常工作的最小部分，包括主控芯片、復(fù)位電路和晶振電路。 （一） 復(fù)位電路 圖二 復(fù)位電路 本設(shè)計(jì)采用上電與手動(dòng)復(fù)位電路，電阻分別選取100和10K，電容選取10uF，系統(tǒng)一上電，芯片就復(fù)位，或

16、者中途按按鍵也可以進(jìn)行復(fù)位。（2） 晶振電路 圖三 晶振電路晶振電路是單片機(jī)的心臟，它用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)。單片機(jī)的晶振選取11.0592MHz，晶振旁電容選取30pF。3.3 七段共陽極數(shù)碼管 圖四 七段共陽數(shù)碼管 圖為七段共陽數(shù)碼管的引腳圖，從左到右數(shù)碼管的段碼分別為a,b,c,d,e,f,g和小數(shù)點(diǎn)dp，低電平時(shí)點(diǎn)亮，最右邊為位選端。4、硬件設(shè)計(jì) 簡易數(shù)字計(jì)算器系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要包括：鍵盤電路，顯示電路以及其他輔助電路。下面分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。 4.1 鍵盤電路的設(shè)計(jì) 鍵盤可分為兩類：編碼鍵盤和非編碼鍵盤。編碼鍵盤是較多按鍵（20個(gè)以上）和專用驅(qū)動(dòng)芯片的組合，當(dāng)按下某個(gè)按鍵時(shí)，它能

17、夠處理按鍵抖動(dòng)、連擊等問題，直接輸出按鍵的編碼，無需系統(tǒng)軟件干預(yù)。通用計(jì)算機(jī)使用的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤就是編碼鍵盤。當(dāng)系統(tǒng)功能比較復(fù)雜，按鍵數(shù)量很多時(shí)，采用編碼鍵盤可以簡化軟件設(shè)計(jì)。但大多數(shù)智能儀器和電子產(chǎn)品的按鍵數(shù)目都不太多（20個(gè)以內(nèi)），為了降低成本和簡化電路通常采用非編碼鍵盤。非編碼鍵盤的接口電路有設(shè)計(jì)者根據(jù)需要自行決定，按鍵信息通過接口軟件來獲取。本課題需要的是16個(gè)按鍵，故選擇用非編碼鍵盤。計(jì)算器輸入數(shù)字和其他功能按鍵要用到很多按鍵，如果采用獨(dú)立按鍵的方式，在這種情況下，編程會(huì)很簡單，但是會(huì)占用大量的I/O 口資源，因此在很多情況下都不采用這種方式，而是采用矩陣鍵盤的方案。矩陣鍵盤采用四條I/O

18、 線作為行線，四條I/O 線作為列線組成鍵盤，在行線和列線的每個(gè)交叉點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)按鍵。這樣鍵盤上按鍵的個(gè)數(shù)就為4×4個(gè)。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。矩陣鍵盤的工作原理：計(jì)算器的鍵盤布局如圖五所示：一般有16個(gè)鍵組成，在單片機(jī)中正好可以用一個(gè)P口實(shí)現(xiàn)16個(gè)按鍵功能，這種形式在單片機(jī)系統(tǒng)中也最常用。具體電路連接如圖五所示： 圖五 4*4鍵盤接口電路4.2 顯示電路的設(shè)計(jì) 當(dāng)系統(tǒng)需要顯示少量數(shù)據(jù)時(shí)，采用LED數(shù)碼管進(jìn)行顯示是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法。數(shù)碼管顯示有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方法。為了減少端口的使用，故選擇動(dòng)態(tài)顯示。 電路如下圖六所示： 圖六 三位數(shù)碼管

19、的顯示電路5、 軟件設(shè)計(jì)在十進(jìn)制加法計(jì)算器的軟件規(guī)劃要求下，簡易計(jì)算器的程序主要包括以下功能模塊：（1）    主模塊，為系統(tǒng)的初始化。（2）   顯示與讀鍵模塊，分為判鍵程序段、運(yùn)算操作子程序、顯示子程序等部分；5.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一） 系統(tǒng)模塊圖 圖七 系統(tǒng)模塊圖 此系統(tǒng)包括晶振電路、復(fù)位電路、LED顯示電路、矩陣按鍵電路運(yùn)算法則指示燈以及單片機(jī)。其中通過輸入鍵盤模塊將數(shù)字09和運(yùn)算符號(hào)“+”、“-”、“*”、“/”輸入單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算；運(yùn)算模塊分別根據(jù)輸入的運(yùn)算符進(jìn)行加減乘除運(yùn)算；顯示模塊將運(yùn)算后的數(shù)值通過動(dòng)態(tài)掃描使之在數(shù)碼管上輸出。

20、（2） 系統(tǒng)總流程圖主程序主要是用來進(jìn)行初始化的，調(diào)用其他子程序，清空各個(gè)標(biāo)志位，清空緩存區(qū)，讀取鍵碼，判斷功能，在LED上作出回應(yīng)，主程序流程圖如圖六所示。（1）數(shù)字送顯示緩沖程序設(shè)計(jì)簡易計(jì)算器所顯示的數(shù)值最大位三位。要顯示數(shù)值，先判斷數(shù)值大小和位數(shù)，如果是超過三位或大于255，將不顯示數(shù)字?？芍匦螺斎霐?shù)字，再次計(jì)算。(2）運(yùn)算程序的設(shè)計(jì)首先初始化參數(shù)，送LED三位顯示“0”，其它位不顯示。然后掃描鍵盤看是否有鍵輸入，若有，讀取鍵碼。判斷鍵碼是數(shù)字鍵、清零鍵還是功能鍵，是數(shù)值鍵則送LED顯示并保存數(shù)值，是清零鍵則做清零處理，是功能鍵則又判斷是“=”還是運(yùn)算鍵，若是“=”則計(jì)算最后結(jié)果并送LE

21、D顯示，若是運(yùn)算鍵則保存相對(duì)運(yùn)算程序的首地址。5.2 顯示與按鍵設(shè)計(jì)（1） LED顯示程序設(shè)計(jì) LED顯示器由七段發(fā)光二極管組成，排列成8字形狀，因此也稱為七段LED顯示器。為了顯示數(shù)字或符號(hào)，要為LED顯示器提供代碼，即字形代碼。七段發(fā)光二極管，再加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì)8段，因此提供的字形代碼的長度正好是一個(gè)字節(jié)。簡易計(jì)算器用到的數(shù)字09的共陽極字形代碼如下表：顯示字型gfedcba段碼001111110c0h100001100f9h210110110a4h310011110b0h4110011099h5110110192h6111110182h700001110f8h8111111180h

22、9110111190h 表一 共陽極數(shù)碼管段碼對(duì)照表(2) 讀鍵子程序設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)鍵盤的數(shù)據(jù)輸入功能和命令處理功能，每個(gè)鍵都有其處理子程序，為此每個(gè)鍵都對(duì)應(yīng)一個(gè)碼鍵碼。為了得到被按鍵的鍵碼，現(xiàn)使用行掃描法識(shí)別按鍵。其程序框圖如圖八：讀鍵程序使用的是反轉(zhuǎn)法讀鍵，不管鍵盤矩陣的規(guī)模大小，均進(jìn)行兩次讀鍵。第一次所有列線均輸出低電平，從所有讀入鍵盤信息（行信息）；第二次所有行線均輸出低電平，從所有行線讀入鍵盤信息（列信息）。將兩次讀鍵信息進(jìn)行組合就可以得到按鍵的特征編碼，然后通過查表得到按鍵的順序編碼。將各特征編碼按希望的順序排成一張表，然后用當(dāng)前讀得的特征碼來查表。當(dāng)表中有該特征碼時(shí)，它的位置就是對(duì)

23、應(yīng)的順序編碼；當(dāng)表中沒有該特征碼時(shí)，說明這是一個(gè)沒有定義的鍵碼，與沒有按鍵（0FFH）同等看待。 (3) 流程圖 圖八 計(jì)算鍵值子程序流程圖（4） 源程序RESULT EQU60H RESULT1 EQU61H FUNCTIONKEY EQU62H ORG 00HSTART:MOV R3,#0 MOV FUNCTIONKEY,#0MOV 32H,#00HMOV 33H,#00HMOV 34H,#00HMLOOP:CALL DISP ;調(diào)顯示子程序WAIT:CALL TESTKEY ;判斷有無按鍵JZ WAIT CALL GETKEY ;讀鍵INC R3 ;按鍵個(gè)數(shù)CJNE A,#0,NEXT1

24、 ;判斷是否數(shù)字鍵LJMP E1 ;轉(zhuǎn)數(shù)字鍵處理NEXT1:CJNE A,#1,NEXT2LJMP E1NEXT2:CJNE A,#2,NEXT3LJMP E1NEXT3:CJNE A,#3,NEXT4LJMP E1NEXT4:CJNE A,#4,NEXT5LJMP E1NEXT5:CJNE A,#5,NEXT6LJMP E1NEXT6:CJNE A,#6,NEXT7LJMP E1NEXT7:CJNE A,#7,NEXT8LJMP E1NEXT8:CJNE A,#8,NEXT9LJMP E1NEXT9:CJNE A,#9,NEXT10LJMP E1NEXT10:CJNE A,#10,NEXT1

25、1 ;判斷是否功能鍵LJMP E2 ;轉(zhuǎn)功能鍵處理NEXT11:CJNE A,#11,NEXT12LJMP E2NEXT12:CJNE A,#12, NEXT13LJMP E2NEXT13:CJNE A,#13,NEXT14LJMP E2NEXT14:CJNE A,#14,NEXT15LJMP E2NEXT15:LJMP E3 ;判斷是否清除鍵E1:CJNE R3,#1,N1 ;判斷第幾次按鍵LJMP E11 ;為第一個(gè)數(shù)字N1:CJNE R3,#2,N2LJMP E12 ;為第二個(gè)數(shù)字N2:CJNE R3,#3,N3 LJMP E13 ;為第三個(gè)數(shù)字N3:LJMP E3 ;第四個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)溢出E

26、11:MOV R4,A ;輸入值暫存R4MOV 34H,A ;輸入值送顯示緩存MOV 33H,#00HMOV 32H,#00HLJMP MLOOP ;等待再次輸入E12: MOV R7,A ;個(gè)位數(shù)暫存R7MOV B,#10MOV A,R4MUL AB ;十位數(shù)ADDA,R7MOV R4,A ;輸入值存R4MOV 32H,#00H ;輸入值送顯示緩存MOV 33H,34HMOV 34H,R7LJMP MLOOPE13:MOV R7,AMOV B,#10MOV A,R4MUL ABJB OV,E3 ;輸入溢出ADD A,R7JB CY,E3 ;輸入溢出MOV R4,AMOV 32H,33H;輸入

27、值送顯示緩存MOV 33H,34HMOV 34H,R7LJMP MLOOPE3:MOV R3,#0 ;按鍵次數(shù)清零MOV R4,#0 ;輸入值清零MOV RESULT,#0 ;計(jì)算結(jié)果清零MOV FUNCTIONKEY,#0 ;功能鍵設(shè)為零 MOV 32H,#00H;顯示清空MOV 33H,#00HMOV 34H,#00HLJMP MLOOPE2:MOV 34H,#00HMOV 33H,#00HMOV 32H,#00HMOV R0,FUNCTIONKEY ;與上次功能鍵交換MOV FUNCTIONKEY,AMOV A,R0CJNE A,#10,N21 ;判斷功能鍵LJMP JIA ;"

28、;"N21: CJNE A,#11,N22LJMP JIAN ;""N22: CJNE A,#12,N23LJMP CHENG ;"*"N23:CJNE A,#13,N24LJMP CHU ;"/"N24:CJNE A,#0,N25LJMP FIRST ;首次按功能鍵N25:LJMP DEN ;"="N4:LJMP E3FIRST:MOV RESULT,R4 ;輸入值送結(jié)果MOV R3,#0 ;按鍵次數(shù)清零LJMP DISP1 ;結(jié)果處理JIA:MOV A,RESULT;上次結(jié)果送累加器ADD A,R4;

29、上次結(jié)果加輸入值JB CY,N4;溢出MOV RESULT,A;存本次結(jié)果MOV R3,#0;按鍵次數(shù)清零LJMP DISP1JIAN:MOV A,RESULTSUBB A,R4;上次結(jié)果減輸入值JB CY,N4;負(fù)數(shù)溢出MOV RESULT,AMOV R3,#0LJMP DISP1CHENG:MOV A,RESULTMOV B,AMOV A,R4MUL AB;上次結(jié)果乘輸入值JB OV,N4;溢出MOV RESULT,ALJMP DISP1CHU:MOV A,R4MOV B,AMOV A,RESULTDIV AB;上次結(jié)果除輸入值MOV RESULT,AMOV R3,#0LJMP DISP1

30、DEN:MOV R3,#0LJMP DISP1DISP1:MOVB,#10MOVA,RESULT;結(jié)果送累加器DIVAB;結(jié)果除10MOVRESULT1,A;暫存"商"MOVA,B;取個(gè)位數(shù)MOV34H,A;個(gè)位數(shù)送顯示緩存MOVA,RESULT1JZDISP11;結(jié)果是否為一位數(shù)MOVB,#10MOVA,RESULT1DIVABMOVRESULT1,AMOVA,BMOV33H,A;十位送顯示緩存MOVA,RESULT1JZDISP11;結(jié)果是否為二位數(shù)MOV32H,A;百位數(shù)送顯示緩存DISP11:LJMPMLOOPDISP: MOV R0,#34HDIR1: MOV D

31、PTR,#SEGTAB MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR MOV P0,A CJNE R0,#34H,DIR2 SETB P2.0 LCALL D1MS CLR P2.0 DEC R0 SJMP DIR1DIR2: CJNE R0,#33H,DIR3 SETB P2.1 CALL D1MS CLR P2.1 DEC R0 SJMP DIR1DIR3: SETB P2.2 CALL D1MS CLR P2.2 RETD1MS: MOV R7,#02HDMS: MOV R6,#0F0H DJNZ R6,$DJNZ R7,DMS RETSEGTAB:DB 0C0H, 0F9H, 0A4H

32、, 0B0H DB 99H, 92H, 82H, 0F8H DB 80H, 90H, 88H, 83H DB 0C6H, 0A1H, 86H, 8EHTESTKEY:ACALL DISPMOVP1,#0FH;讀入鍵狀態(tài)MOVA,P1CPLAANLA,#0FH;高四位不用RETKEYTABLE:DB0EEH,0EDH,0DDH,0BDH;鍵碼定義DB0EBH,0DBH,0BBH,0E7HDB0D7H,0B7H,0DEH,0BEHDB07EH,07DH,07BH,077HGETKEY:MOVR6,#10;讀鍵子程序ACALLDELAYMOVP1,#0FHMOVA,P1CJNEA,0FH,K12LJ

33、MPMLOOPK12: MOVB,AMOVP1,#0EFHMOVA,P1CJNEA,#0EFH,K13MOVP1,#0DFHMOVA,P1CJNEA,#0DFH,K13MOVP1,#0BFHMOVA,P1CJNEA,#0BFH,K13MOVP1,#07FHMOVA,P1CJNEA,#07FH,K13LJMPMLOOPK13: ANL A,#0F0HORLA,BMOVB,AMOVR1,#16MOVR2,#0MOVDPTR,#KEYTABLEK14:MOVA,R2MOVCA,A+DPTRCJNEA,B,K16MOVP1,#0FHK15:MOVA,P1CJNEA,#0FH,K15MOVR6,#10A

34、CALLDELAYMOVA,R2RETK16:INCR2DJNZR1,K14AJMPMLOOP ;10ms延時(shí)子程序DELAY:MOVR7,#10TS1: MOV R6,#0FFHTS2:NOPNOP DJNZR6,TS2DJNZR7,TS1RETEND6系統(tǒng)調(diào)試 6.1系統(tǒng)初始狀態(tài)的調(diào)試 系統(tǒng)初始狀態(tài)時(shí)，2個(gè)LED顯示器顯示“0”，運(yùn)算法則指示燈全滅。調(diào)試結(jié)果如圖9所示。圖9 系統(tǒng)初始狀態(tài)調(diào)試結(jié)果6.2鍵盤輸入功能的調(diào)試通過鍵盤分別輸入“8”、“*”、“9”，LED顯示電路和運(yùn)算法則指示電路分別顯示相應(yīng)的結(jié)果。調(diào)試結(jié)果如圖11所示。(a)輸入“8”(b)輸入“*”(c)輸入“9”圖10 鍵盤

35、輸入功能調(diào)試結(jié)果6.3系統(tǒng)運(yùn)算功能的調(diào)試當(dāng)輸入“8”、“*”、“9”后，點(diǎn)擊“=”可得到運(yùn)算結(jié)果“72”，并通過LED顯示電路顯示。調(diào)試結(jié)果如圖11所示。圖11 系統(tǒng)運(yùn)算功能調(diào)試結(jié)果7、 心得體會(huì) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)終于結(jié)束了，通過緊張的工作，完成了我的設(shè)計(jì)任務(wù)-十進(jìn)制加法計(jì)算器?？偟膩碚f，這次課程設(shè)計(jì)是比較成功的。當(dāng)然，這其中也經(jīng)歷了許多坎坷，但是在我的堅(jiān)持不懈下，在老師的細(xì)心指導(dǎo)下，在同學(xué)們的熱情幫助下，最終克服了種種困難，取得了成功。 起初我還想從老師所給的四個(gè)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目中選擇一題，后來發(fā)覺自己自己對(duì)計(jì)算器挺感興趣的，所以就決定利用自己所學(xué)的單片機(jī)知識(shí)自己做一個(gè)計(jì)算器。但由于以前從未做過像這種軟硬件相結(jié)合的設(shè)計(jì)，所以我請(qǐng)教了好幾個(gè)有參加電子競(jìng)賽的同學(xué)并且在網(wǎng)上和圖書館查閱了不少的有關(guān)于單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)以及計(jì)數(shù)器的相關(guān)資料