基于单片机控制的简单计算器设计与仿真
第2章 设计方案
2.1设计方案
本系统选用AT89C51单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计，具体设计如下：
（1）由于设计的计算器要进行四则运算，为了得到较好的显示效果，经综合分析后，最后采用LCD 显示数据和结果。
（2）采用键盘输入方式，键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键(on\\c)和等号键（=），故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。
（3）在执行过程中，开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LCD上输出运算结果。
（4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示overflow；当除数为0时，计算器会在LCD上提示error。
为了满足计算器的基本要求，可以基本的运算（加减乘除），数据归零和出错警告提示，我们采用基于单片机设计计算器，并用LED 数码管显示数据，4*4 的矩阵键盘实现数据输入。设计仿真和调试要用到Protues 、Keil等软件。
2.2模块设计
一、系统模块图
单片机运算模块控制模块显示模块2-1 系统模块图
二、算数运算流程图
- 2 -
开始判断运算符？加乘除减判断结果溢出？YY除数为0？N错误信息送显示缓冲数值送显示缓冲2-2 算数运算流程图
三、系统总流程图
- 3 -
基于单片机控制的简单计算器设计与仿真
开始初始化参数初始化LCD显示有否有键值？NY读取键码功能键根据上次功能键和输入的数据计算结果本次功能键？NY数字键键入数值清零键状态清零结果送显示缓冲等待数值键入结果送显示缓冲等待数值键入结果送显示缓冲等待数值键入LCD显示2-3系统总流程图
数值送显示缓冲
- 4 -
第3章 AT89C52单片机的简单介绍
3.1 AT89C52单片机的简单介绍
AT89C52 是美国 ATMEL 公司生产的低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8k bytes 的可反复擦写的只读程序存 储器（PEROM）和 256 bytes 的随机存取数据存储器（RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产， 与标准 MCS-51 指令系统及 8052 产品引脚兼容，片内置通用 8 位中央处理器（CPU）和 Flash 存储单元，功能强大 AT89C52 单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。
3-1 AT89C52实物图
3-2 AT89C52实物引脚图
主要性能参数：
与 MCS-51 产品指令和引脚完全兼容 8k 字节可重擦写 Flash 闪速存储器
- 5 -
基于单片机控制的简单计算器设计与仿真
1000 次擦写周期
全静态操作：0Hz－24MHz 三级加密程序存储器 256×8 字节内部 RAM 32 个可编程 I／O 口线 3 个 16 位定时／计数器 8 个中断源
可编程串行 UART 通道 低功耗空闲和掉电模式 功能特性概述：
AT89C52 提供以下标准功能：8k 字节 Flash 闪速存储器，256 字节内部 RAM，32 个 I／O 口线，3 个 16 位定时／计数器，一个 6 向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C52 可降至 0Hz 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止 CPU 的工作，但允许 RAM，定时／计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存 RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
AT89C51单片机引脚介绍： VCC： 供电电压。 GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读
- 6 -