畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：基于80C51的簡(jiǎn)易計(jì)算器設(shè)計(jì)系別：

電氣學(xué)院專業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)班級(jí)：電子1547班姓名：蘇丹丹學(xué)號(hào)：1230302154705指導(dǎo)教師：儲(chǔ)海燕（共

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頁）2015年04月23日

摘

要隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)的進(jìn)步，人們的生活水平在逐步的提高，尤其是微電子技術(shù)的發(fā)展，猶如雨后春筍般的變化。電子產(chǎn)品的更新速度快就不足驚奇了,

單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)越來越貼近生活，用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)一些電子設(shè)計(jì)也變得容易起來。單片機(jī)由于其微小的體積和極低的成本，廣泛的應(yīng)用于家用電器、工業(yè)控制等領(lǐng)域中。在工業(yè)生產(chǎn)中。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。近年來，單片機(jī)以其體積小、價(jià)格廉、面向控制等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在各種工業(yè)控制、儀器儀表、設(shè)備、產(chǎn)品的自動(dòng)化、智能化方面獲得了廣泛的應(yīng)用。與此同時(shí)，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性成為人們?cè)絹碓疥P(guān)注的重要課題。影響可靠性的因素是多方面的，如構(gòu)成系統(tǒng)的元器件本身的可靠性、系統(tǒng)本身各部分之間的相互耦合因素等。其中系統(tǒng)的抗干擾性能是系統(tǒng)可靠性的重要指標(biāo)。計(jì)算器在人們的日常中是比較的常見的電子產(chǎn)品之一。在本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題中，我以《MCS-51系列單片機(jī)基礎(chǔ)及其應(yīng)用》課程中所學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)易計(jì)算器。本系統(tǒng)以MCS-51系列中的80C51單片機(jī)為核心，能夠?qū)崿F(xiàn)兩位數(shù)的四則運(yùn)算。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，AT89C51，計(jì)算器,Proteus,Keilμvision目

錄一、選題的背景及意義1.1選題的背景1.2選題的意義二、軟件介紹2.1Proteus軟件2.2Keilμvision軟件三、總體設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)目的3.2設(shè)計(jì)任務(wù)及要求3.3方案選擇四、硬件設(shè)計(jì)4.1MCS-51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介4.274LS373簡(jiǎn)介4.36264簡(jiǎn)介4.4LCD顯示4.5運(yùn)算模塊4.6鍵盤接口電路4.7硬件系統(tǒng)框圖五、軟件設(shè)計(jì)5.1軟件調(diào)試步驟5.2軟件設(shè)計(jì)流程圖六、設(shè)計(jì)總結(jié)七、參考文獻(xiàn)八、附錄8.1簡(jiǎn)易計(jì)算器原理圖8.2元器件清單8.3C語言程序1、選題的背景及意義1.1選題的背景當(dāng)今時(shí)代，是一個(gè)新技術(shù)層出不窮的時(shí)代。在電子領(lǐng)域，尤其是自動(dòng)化智能控制領(lǐng)域，傳統(tǒng)的分立元件或數(shù)字邏輯電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)正以前所未見的速度被單片機(jī)智能控制系統(tǒng)所取代。單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、成本低、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)，可以說，智能控制與自動(dòng)控制的核心就是單片機(jī)。目前，一個(gè)學(xué)習(xí)與應(yīng)用單片機(jī)的高潮正在工廠、學(xué)校及企事業(yè)單位大規(guī)模地興起。過去習(xí)慣于傳統(tǒng)電子領(lǐng)域的工程師、技術(shù)員正面臨著全新的挑戰(zhàn)，如不能在較短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)單片機(jī)，勢(shì)必會(huì)被時(shí)代所遺棄，只有勇敢地面對(duì)現(xiàn)實(shí)，挑戰(zhàn)自我，加強(qiáng)學(xué)習(xí)，爭(zhēng)取在較短的時(shí)間內(nèi)將單片機(jī)技術(shù)融會(huì)貫通，才能跟上時(shí)代的步伐。1.2選題的意義我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是“基于80C51的簡(jiǎn)易計(jì)算器”。是在我們學(xué)習(xí)了《單片機(jī)原理》《C語言基礎(chǔ)》《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》等課程的基礎(chǔ)上所選擇了此課題。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是應(yīng)用了好幾門專業(yè)課程，對(duì)我所學(xué)專業(yè)進(jìn)行的一次總結(jié)，不僅培養(yǎng)了我如何合理運(yùn)用課本中所學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)踐緊密結(jié)合，還學(xué)會(huì)了獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力。2、軟件介紹2.1Proteus軟件Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MATLAB等多種編譯器。Proteus軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能是：1．原理布圖2．PCB自動(dòng)或人工布線3．SPICE電路仿真革命性的特點(diǎn)1．互動(dòng)的電路仿真用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。2．仿真處理器及其外圍電路可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機(jī)。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境。2.2Keilμvision軟件單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件。隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級(jí)語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS-51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。

Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（Vision）將這些部份組合在一起。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用51系列單片機(jī)的愛好者來說是十分必要的，如果你使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選。Keil

C51是美國(guó)Keil

Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會(huì)更加深刻。

C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，其中Vision與Ishell分別是C51

for

Windows和for

Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。3、總體設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)目的本設(shè)計(jì)主要是依據(jù)單片機(jī)的原理來進(jìn)行簡(jiǎn)易計(jì)算器的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)采用了80C51單片機(jī)作為計(jì)算器的主控制器，LM020L作為顯示器，4×4keypad-smallcalc鍵盤作為輸入按鍵，通過軟硬件相結(jié)合，來實(shí)現(xiàn)整數(shù)的“加”、“減”、“乘”、“除”運(yùn)算。進(jìn)一步掌握單片機(jī)理論知識(shí)，理解嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的硬軟件設(shè)計(jì)，加強(qiáng)對(duì)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。在本設(shè)計(jì)中，使我掌握單片機(jī)程序設(shè)計(jì)和微機(jī)接口應(yīng)用的基本方法，并能綜合運(yùn)用大學(xué)階段所學(xué)軟、硬件知識(shí)分析實(shí)際問題，提高解決畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)際問題的能力，為單片機(jī)應(yīng)用和開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。充分分析內(nèi)部邏輯的概念，進(jìn)行軟件和調(diào)試，學(xué)會(huì)使用，并能夠以其為平臺(tái)設(shè)計(jì)出具有四則運(yùn)算能力簡(jiǎn)易計(jì)算器的硬件電路和軟件程序。3.2設(shè)計(jì)任務(wù)及要求本設(shè)計(jì)主要通過單片機(jī)的原理和應(yīng)用，以電子技術(shù)基礎(chǔ)及C語言程序的基本理論為指導(dǎo)，利用Proteus仿真軟件和Keil編程軟件來設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易計(jì)算器。本系統(tǒng)充分利用了80C51芯片的I/O引腳。系統(tǒng)以采用MCS-51系列單片機(jī)Intel80C51為中心器件來設(shè)計(jì)計(jì)算器控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際輸入值顯示并存儲(chǔ)的功能，計(jì)算程序則是參照教材。根據(jù)功能和指示要求，本系統(tǒng)選用以MCS-51單片機(jī)為主控機(jī)。通過擴(kuò)展必要的外圍接口電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算器的設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)如下：1、由于要設(shè)計(jì)的是簡(jiǎn)單的計(jì)算器，可以進(jìn)行四則運(yùn)算，為了得到較好的顯示效果，采用LCD顯示數(shù)據(jù)和結(jié)果。2、另外鍵盤包括數(shù)字鍵（0-9）、符號(hào)鍵（+、-、*、/）、清除鍵和等號(hào)鍵，故只需要16個(gè)按鍵即可，設(shè)計(jì)中采用集成的計(jì)算機(jī)鍵盤。3、執(zhí)行程序：開機(jī)顯示零，等待鍵入數(shù)值，當(dāng)鍵入數(shù)字，通過LCD顯示出來，當(dāng)鍵入+、-、*、/運(yùn)算符，計(jì)算器在內(nèi)部執(zhí)行數(shù)值轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)，并等待再次鍵入數(shù)值后將顯示鍵入的數(shù)值，按等號(hào)就會(huì)在LCD上輸出運(yùn)算結(jié)果。4、錯(cuò)誤提示：當(dāng)單片機(jī)執(zhí)行程序中有錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)在LCD上顯示相應(yīng)的提示，如：當(dāng)輸入的數(shù)值或計(jì)算器得到的結(jié)果大于計(jì)算器的顯示范圍時(shí)，計(jì)算器會(huì)在LCD上提示溢出；當(dāng)除數(shù)為0時(shí)，計(jì)算器會(huì)在LCD上提示錯(cuò)誤。整個(gè)計(jì)算器系統(tǒng)的工作過程為：首先存儲(chǔ)單元初始化，顯示初始值和鍵盤掃描，判斷按鍵位置，查表得出按鍵值，單片機(jī)則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存與相應(yīng)處理轉(zhuǎn)換，之后送入LED顯示器動(dòng)態(tài)顯示。主系統(tǒng)可分為三個(gè)主要功能模塊：功能模塊一，實(shí)時(shí)鍵盤掃描；功能模塊二，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成顯示器顯示；功能模塊三，顯示器動(dòng)態(tài)顯示。另還有：復(fù)位系統(tǒng)電路，晶振電路。主要設(shè)計(jì)要求有：

1、對(duì)計(jì)算器硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；

2、運(yùn)用keil進(jìn)行計(jì)算器軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；

3、在protues仿真平臺(tái)上，對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試及仿真；

4、軟硬件結(jié)合之后，進(jìn)行整體電路的調(diào)試與測(cè)試。3.3方案選擇1.方案一

根據(jù)功能和指標(biāo)要求，本系統(tǒng)選用MCS-51系列單片機(jī)AT89C51為主控機(jī)。通過擴(kuò)展必要的外圍接口電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算器的設(shè)計(jì)。計(jì)算器電路包括三個(gè)部分：顯示電路、4*4鍵掃描電路、單片機(jī)微控制電路。用七段數(shù)碼管作為顯示電路，矩陣鍵盤作為輸入電路。2.方案二

根據(jù)計(jì)算器的功能要求，選擇AT89C51為主控機(jī)，通過擴(kuò)展必要的外圍接/口電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算器的設(shè)計(jì)。外部主要由4*4矩陣鍵盤和一個(gè)液晶顯示屏構(gòu)成，內(nèi)部由一塊AT89C51單片機(jī)構(gòu)成。計(jì)算器電路包括四個(gè)部分：選用LCD作為顯示部分，矩陣鍵盤作為輸入部分，運(yùn)算模塊，單片機(jī)控制部分。最終選擇方案二。4、硬件設(shè)計(jì)4.1MCS-51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介80C51是MCS-51系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品，以這一代表性的機(jī)型進(jìn)行系統(tǒng)的講解。80C51單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4.1.1所示，現(xiàn)在分別加以說明：圖4.1.1MCS-51內(nèi)部結(jié)構(gòu)中央處理器：中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)：80C51內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的RAM只有128個(gè)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。程序存儲(chǔ)器(ROM)：80C51共有4096個(gè)8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。定時(shí)/計(jì)數(shù)器：80C51有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷，用于控制程序轉(zhuǎn)向。并行輸入輸出(I/O)口：80C51共有4組8位I/O口(P0、P1、P2和P3)，用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。全雙工串行口：80C51內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。中斷系統(tǒng)：80C51具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。時(shí)鐘電路：80C51內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但8051單片機(jī)需外置振蕩電容。下圖是MCS-51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖4.1.2。圖4.1.2MCS-51結(jié)構(gòu)框圖MCS-51的引腳說明：MCS-51系列單片機(jī)中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列直插DIP結(jié)構(gòu)，下圖是它們的引腳配置，40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用?，F(xiàn)在對(duì)這些引腳的功能加以說明：如圖4.1.3所示。圖4.1.3MCS-51引腳圖Pin9:RESET/Vpc復(fù)位信號(hào)復(fù)用腳，當(dāng)8051通電，時(shí)鐘電路開始工作，在RESET引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。初始化后，程序計(jì)數(shù)器PC指向0000H，P0-P3輸出口全部為高電平，堆棧指針寫入07H，其它專用寄存器被清“0”。RESET由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從0000H地址開始執(zhí)行程序。然而，初始復(fù)位不改變RAM（包括工作寄存器R0-R7）的狀態(tài)，8051的初始態(tài)。8051的復(fù)位方式可以是自動(dòng)復(fù)位，也可以是手動(dòng)復(fù)位。此外，RESET/Vpd還是一復(fù)用腳，Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機(jī)內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。Pin30:ALE/當(dāng)訪問外部程序器時(shí)，ALE(地址鎖存)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。而訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)，ALE端將有一個(gè)1/6時(shí)鐘頻率的正脈沖信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可以用于識(shí)別單片機(jī)是否工作，也可以當(dāng)作一個(gè)時(shí)鐘向外輸出。它還有一個(gè)特點(diǎn)是，當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，ALE會(huì)跳過一個(gè)脈沖。如果單片機(jī)是EPROM，在編程其間，將用于輸入編程脈沖。Pin29:當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，此引腳輸出負(fù)脈沖選通信號(hào)，PC的16位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在P0和P2口上，外部程序存儲(chǔ)器則把指令數(shù)據(jù)放到P0口上，由CPU讀入并執(zhí)行。Pin31:EA/Vpp程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通線，8051和8751單片機(jī)，內(nèi)置有4kB的程序存儲(chǔ)器，當(dāng)EA為高電平并且程序地址小于4kB時(shí)，讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)，而超過4kB地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。如EA為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲(chǔ)器指令。顯然，對(duì)內(nèi)部無程序存儲(chǔ)器的8031,EA端必須接地。4.274LS373簡(jiǎn)介74LS373為三態(tài)輸出的八D透明鎖存器,共有54/74LS373和54/74LS373兩種線路結(jié)構(gòu)型式如圖4.2.1，其主要電器特性的典型值如下(不同廠家具體值有差別):圖4.2.174LS373引腳圖74LS373的輸出端00~07可直接與總線相連。當(dāng)三態(tài)允許控制端OE為低電平時(shí)，00~07為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng)OE為高電平時(shí)，00~07呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。當(dāng)鎖存允許端LE為高電平時(shí)，O隨數(shù)據(jù)D而變。當(dāng)LE為低電平時(shí)，O被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。當(dāng)LE端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善400mV。引出端符號(hào)：D0～D7數(shù)據(jù)輸入端OE三態(tài)允許控制端（低電平有效）

LE鎖存允許端

O0~O7輸出端真值表如圖4.2.2所示DnLEOEOnHHLHLHLLXLLQ0XXH高阻態(tài)

圖4.2.2

真值表4.36264簡(jiǎn)介Intel6264的容量為8KB，是28引腳雙列直插式芯片，采用CMOS工藝制造。A12～A0（addressinputs）：地址線，可尋址8KB的存儲(chǔ)空間。D7～D0（databus）：數(shù)據(jù)線，雙向，三態(tài)。（outputenable）：讀出允許信號(hào)，輸入，低電平有效。（writeenable）：寫允許信號(hào)，輸入，低電平有效。（chipenable）：片選信號(hào)1，輸入，在讀/寫方式時(shí)為低電平。CE2（chipenable）：片選信號(hào)2，輸入，在讀/寫方式時(shí)為高電平。VCC：+5V工作電壓。GND：信號(hào)地。Intel6264的操作方式由,CE1,CE2的共同作用決定①寫入：當(dāng)和為低電平，且和CE2為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)輸入緩沖器打開，數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)線D7～D0寫入被選中的存儲(chǔ)單元。②讀出：當(dāng)和為低電平，且和CE2為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)輸出緩沖器選通，被選中單元的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)線D7～D0上。③保持：當(dāng)為高電平，CE2為任意時(shí)，芯片未被選中，處于保持狀態(tài)，數(shù)據(jù)線呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。如圖4.3.16264原理圖圖4.3.16264原理圖4.4LCD顯示本設(shè)計(jì)采用LCD液晶顯示器來顯示輸出數(shù)據(jù)。LCD的特性有：1、+5V電壓，對(duì)比可調(diào)度；2、內(nèi)含復(fù)位電路；3、提供各種控制命令，如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能；4、有80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器DDRAM;5、內(nèi)建有160個(gè)5X7點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器CGROM;6、8個(gè)可由用戶自定義的5X7的字符發(fā)生器CGRAM。本設(shè)計(jì)通過D0-D7引腳向LCD寫指令字或?qū)憯?shù)據(jù)以使LCD實(shí)現(xiàn)不同的功能或顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)。其接口電路如圖4.4.1所示。圖4.4.1LCD顯示4.5運(yùn)算模塊MCS-51單片機(jī)是在一塊芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多功能I/O等計(jì)算機(jī)所需要的基本功能部件。如果按功能劃分，它由以下功能部件組成，即微處理器(CPU)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，程序存儲(chǔ)器（ROM/EPROM），并行I/O口，串行口，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器（SFR）。單片機(jī)是靠程序運(yùn)行的，并且可以修改。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的一些功能，通過使用單片機(jī)編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能、高效率以及高可靠性，因此采用單片機(jī)作為計(jì)算器的主要功能部件，可以很快的實(shí)現(xiàn)運(yùn)算功能。運(yùn)算模塊由鍵盤和顯示屏組成。單片機(jī)通過按鍵來實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)和操作方式的控制，在運(yùn)算過程中，對(duì)所設(shè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行四則運(yùn)算時(shí)，要先確定選用的是哪一個(gè)運(yùn)算符，若是+或*，則要判斷結(jié)果是否會(huì)溢出，溢出則顯示錯(cuò)誤提示，沒有溢出則顯示運(yùn)算結(jié)果，若是/，則要判斷除數(shù)是否為零，為零時(shí)顯示錯(cuò)誤提示，不為零顯示運(yùn)算結(jié)果。4.6鍵盤接口電路計(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(jiǎn)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4.6.1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。圖4.6.1

計(jì)算器的鍵盤布局矩陣鍵盤內(nèi)部電路圖如4.6.2所示圖4.6.2矩陣鍵盤內(nèi)部電路按鍵介紹計(jì)算器所需按鍵有：數(shù)字鍵：’1’,’2’,’3’,’4’,’5’,’6’,’7’,’8’,’9’,’0’

功能鍵：’+’,

’-‘

,

’*’,