简易计算器的设计和实现.doc

郑州科技学院《单片机原理及应用》课程设计题目基于单片机简易设计与实现学生姓名专业班级学号院（系）指引教师完毕时间年月日目录TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l"_Toc"0.引言PAGEREF_Toc\h1HYPERLINK\l"_Toc"1.设计方案PAGEREF_Toc\h2HYPERLINK\l"_Toc"1.1方案论证PAGEREF_Toc\h2HYPERLINK\l"_Toc"1.2方案比较与选取PAGEREF_Toc\h2HYPERLINK\l"_Toc"2.系统设计PAGEREF_Toc\h3HYPERLINK\l"_Toc"2.1系统构成及总体框图PAGEREF_Toc\h3HYPERLINK\l"_Toc"2.2硬件原理PAGEREF_Toc\h4HYPERLINK\l"_Toc"2.2.1.单片机最小系统PAGEREF_Toc\h4HYPERLINK\l"_Toc"2.2.2键盘电路PAGEREF_Toc\h10HYPERLINK\l"_Toc"2.2.3显示电路PAGEREF_Toc\h12HYPERLINK\l"_Toc"2.3.软件流程PAGEREF_Toc\h14HYPERLINK\l"_Toc"2.3.1主程序控制流程PAGEREF_Toc\h14HYPERLINK\l"_Toc"2.3.2键盘扫描子程序PAGEREF_Toc\h15HYPERLINK\l"_Toc"2.3.3LCD1602显示控制流程PAGEREF_Toc\h17HYPERLINK\l"_Toc"2.4仿真与实物制作PAGEREF_Toc\h20HYPERLINK\l"_Toc"3.结论PAGEREF_Toc\h22HYPERLINK\l"_Toc"参照文献PAGEREF_Toc\h22HYPERLINK\l"_Toc"附录一：总体电路原理图PAGEREF_Toc\h23HYPERLINK\l"_Toc"附录二：元器件PAGEREF_Toc\h23HYPERLINK\l"_Toc"附录三：源程序PAGEREF_Toc\h24基于单片机简易设计与实现0.引言随着社会发展，科学进步，人们生活水平在逐渐提高，特别是微电子技术发展，犹如雨后春笋般变化。电子产品更新速度快就局限性惊奇了。计算器在人们寻常中是比较常用电子产品之一。如何使计算器技术更加成熟，充分运用已有软件和硬件条件，设计出更出众计算器，使其更好为各个行业服务，成了如今电子领域重要研究课题[1]。今天，人们寻常生活中已经离不开计算器了，社会各个角落均有它身影，例如商店，办公室，学校……。因而设计一款简朴实用计算器会有很大实际意义。本设计对字符液晶显示模块工作原理，如初始化、清屏、显示、调用及外特性有较清晰结识，并会使用LCD（液晶显示模块）实现计算成果显示；掌握液晶显示模块驱动和编程，设计LCD和单片机接口电路，以及运用单片机对液晶模块驱动和操作；在充分分析内部逻辑概念，进行软件和调试，学会使用，并可以以其为平台设计出具备四则运算能力简易计算器硬件电路和软件程序。同步在进一步掌握单片机理论知识，理解嵌入式单片机系统硬软件设计，加强对实际应用系统设计能力。通过本设计学习，使我掌握单片机程序设计和微机接口应用基本办法，并能综合运用本科阶段所学软、硬件知识分析实际问题，提高解决毕业设计实际问题能力，为单片机应用和开发打下良好基本。设计方案本设计可以采用两种方案，一种是以FPGA为核心解决芯片，配备相应外设；此外一种是以STC89C51解决器，配备相应外设。1.1方案论证(1）方案一：采用FPGA控制FPGA是一种高密度可编程逻辑器件,自从Xilinx公司1985年推出第一片FPGA以来,FPGA集成密度和性能提高不久,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,以便易用,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,并一度在高密度可编程逻辑器件领域中独占鳌头。但是而基于SRAM编程FPGA,其编程信息需存储在外部存储器上,需外部存储器芯片,且用法复杂,保密性差，而其对于一种简朴计算器而言，实用FPGA有点大材小用，成本太高。(2)方案二：采用STC89C51单片机是单片微型机简称，故又称为微控制器MCU（MicroControlUnit）。普通由单块集成电路芯片构成，内部包具有计算机基本功能部件：中央解决器CPU，存储器和I/O接口电路等。因而，单片机只要和恰当软件及外