用单片机怎么做计算器

能够完成简单的三位数的四则运算,显示六位有效数字
4*4的键盘输入,六位LED数码管显示

1. 4X4键盘输入,点阵字符型液晶显示。
2. 由于所采用的浮点程序库的限制(MCU平台只找到这个……),浮点运算采用3字节二进制补码表示,有效数字6位。对于输入输出,采用3字节BCD码浮点数格式,有效数字只有4位,因此最终有效数字只有4位。
3. 可进行连续输入,例如:1.23+4.56*8.23/234.8 ,但是运算结果为从左到右,这也是8位简易计算器的方式。
4. 可进行错误判断,溢出、除零等错误将显示一个字符 E 。
5. 由于键盘只有16个按键,安排如下:  
+---------------+ 
  | 7 | 8 | 9 | + |  
| 4 | 5 | 6 | - |  
| 1 | 2 | 3 | * |  
| 0 | . | = | / | 
+---------------+

6. 按键的缺少导致取消了一些特殊函数,即开根号,三角函数(sin, cos, tan, ctg)的实现,由于这些函数在浮点程序库中均已提供,如果硬件允许,在原来的框架上添加这些附加功能是很容易的(可以看作和+, -, *, /等价的按键操作,调用不同的子程序进行运算即可)
7. 按两次 = 等于清灵。因为按键实在太少,才采用了这个做法。

8. 相应举例: 按键   结果  说明- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -  123+=    123  按下等号而没有第二个操作数,保留第一个操作数      并认为此次运算结束(等号的功能)
  123+321/111   4.0  等价于(123+321) / 111
  2.3+5.4=/0.1+   77  等号后直接按 / ,则将前面的运算结果作为第一个     
 操作数 
1/0=    E  错误显示

9. 不足   使用3字节的浮点数表示,不可避免的带来了数表示的不精确,加上有效数字比较少,因此计算结果很容易产生误差,尤其是进行连续多次运算后,结果和精度较高的科学计算器的误差会很快达到0.01以上,当然这个差距和所测试的用例也有关系,4位有效数字导致了数字123456只能表示为123400,最后两位有效数字被摒弃了。   同时,虽然纯整数可以进行较为高精度的运算,实现也较为容易,但是考虑到要和浮点数混合在一起处理,如果在算法上分别考虑整数和浮点数,整个程序框架代码将会膨胀不少,因此将其简化为统一作为浮点数对待。

我这里有一个类似的程序;简单的计算器演示程序 硬件连接:矩阵键盘接p1口1602液晶控制p2.0-2.2 液晶数据p0 *;0-99之间的加、减、乘、除运算 *; 0a键+ 0b键- 0c键* 0#键/ 0#键清除 00键 等于 *;矩阵键盘定义: *;P1.0-P1.3为列线,P1.4-P1.7为行线 *;出口:A、R3存键值 * RELAY EQU P1.3 BEEP EQU P3.7;------------------------------- RS EQU P2.0 RW EQU P2.1 EN EQU P2.2 X EQU 3fH ;LCD 地址变量;------------------------------- TEMP1 EQU 30H ;临时暂存器 TEMP2 EQU 31H TEMP3 EQU 32H TEMP4 EQU 33H RES_H EQU 24H ;输入被加(减、乘、除)数 RES_L EQU 25H ;输入加(减、乘、除)数 OUT_H EQU 26H ;运算结果高位 OUT_L EQU 27H ;运算结果低位;------------------------------- ORG 0000H JMP MAIN;-------------------------------MAIN: MOV SP,#60H CLR EN CALL SET_LCD MOV 20H,#00H CALL BEEP_BL ;起延时作用 MOV R1,#00H MOV TEMP1,#00H MOV TEMP2,#00H MOV TEMP3,#00H MOV RES_L,#00H MOV RES_H,#00H MOV OUT_H,#00H MOV OUT_L,#00HLOOP: CALL KEY_IN ;送被(加、减、乘、除)数 JNB 20H.0,LOOP ;键标记 CALL BEEP_BL INC R1 CJNE R1,#01H,LOOP_1 MOV TEMP2,A ;高位 MOV X,#2 CALL CONV0LOOP_1: CJNE R1,#02H,LOOP SUBB A,#0AH ;判是否是功能键? JNC LOOP_2 ;是,转LOOP_2 MOV TEMP1,TEMP2 MOV A,TEMP1 MOV X,#1 CALL CONV0 MOV A,R3 ;恢复有效键值 MOV TEMP2,A ;低位 MOV X,#2 CALL CONV0 MOV A,TEMP1 ANL A,#0FH SWAP A ORL A,TEMP2 MOV RES_H,A JMP LOOP0LOOP_2: MOV RES_H,TEMP2 AJMP LOOP0ALOOP0: CALL KEY_IN JNB 20H.0,LOOP0 CALL BEEP_BLLOOP0A: MOV A,R3 ;重装键值 CJNE A,#0AH,LOOP1 ;加运算 CALL CONV1 SETB 20H.1 ;加运算标记 AJMP LOOP5LOOP1: CJNE A,#0BH,LOOP2 ;减运算 CALL CONV2 SETB 20H.2 ;减运算标记 AJMP LOOP5LOOP2: CJNE A,#0CH,LOOP3 ;乘运算 CALL CONV3 SETB 20H.3 ;乘运算标记 AJMP LOOP5LOOP3: CJNE A,#0DH,LOOP4 ;除运算 CALL CONV4 SETB 20H.4 ;除运算标记 AJMP LOOP5LOOP4: CJNE A,#0FH,LOOP4A AJMP MAIN LOOP4A: AJMP LOOP0LOOP5: MOV R1,#00H MOV TEMP1,#00H MOV TEMP2,#00H CLR 20H.0 ;送(加、减、乘、除)数LOOP5A: CALL KEY_IN JNB 20H.0,LOOP5A CALL BEEP_BL CJNE A,#0FH,LOOP5B AJMP MAINLOOP5B: INC R1 CJNE R1,#01H,LOOP5C MOV TEMP2,A MOV X,#6 CALL CONV0LOOP5C: CJNE R1,#02H,LOOP5A SUBB A,#0AH ;判是否是功能键? JNC LOOP5D ;是,转LOOP5C MOV TEMP1,TEMP2 MOV A,TEMP1 MOV X,#6 CALL CONV0 MOV A,R3 MOV TEMP2,A MOV X,#7 CALL CONV0 MOV A,TEMP1 ANL A,#0FH SWAP A ORL A,TEMP2 MOV RES_L,A JMP LOOP6LOOP5D: MOV RES_L,TEMP2 JMP LOOP6ALOOP6: CALL KEY_INLOOP6A: MOV A,R3 ;重装键值 CJNE A,#0FH,LOOP6B AJMP MAINLOOP6B: CJNE A,#0EH,LOOP6 ;显示(=) CALL CONV5 CALL BEEP_BL ;显示运算结果 JNB 20H.1,LOOP6C CALL SUADDLOOP6C: JNB 20H.2,LOOP6D CALL SUSUBLOOP6D: JNB 20H.3,LOOP6E CALL SUMULLOOP6E: JNB 20H.4,LOOP7 CALL SUDIVLOOP7: CALL KEY_IN CJNE A,#0FH,LOOP7 ;复位(清零) AJMP MAIN;------------------------;加法运算子程序;入口:R0-被加数,R1-加数;出口:R4(高)、R2(低)为和值;------------------------SUADD: MOV R1,RES_L MOV R0,RES_H MOV A,R0 ADD A,R1 DA A MOV R2,A CLR A ADDC A,#00H MOV R4,A MOV OUT_H,R4 MOV OUT_L,R2 CALL T_CONV RET;------------------------;减法运算子程序;入口:R0-被减数,R1-减数;出口:R2-差值;------------------------SUSUB: MOV R1,RES_L MOV R0,RES_H CLR C MOV A,#9AH SUBB A,R1 ;减数十进制求补 ADD A,R0 DA A MOV R2,A ;差值送R2 JC POSI ;C=1,表示差值为正 NEGA: MOV A,#9AH ;差值为负,求补后得差值的绝对值 SUBB A,R2 MOV R2,A SETB 20H.5 ;显示负号标记 POSI: MOV OUT_H,#00H MOV OUT_L,R2 CALL T_CONV RET;-------------------------;乘法运算子程序; 单字节BCD码乘法子程序;入口: R0(被乘数)、R1(乘数);出口: R3(高)、R2(低),积为双字节,BCD码形式的积;从乘数高位开始进行BCD码移位乘法;-------------------------SUMUL: MOV R1,RES_L MOV R0,RES_HBCDMUL: CLR A ;积单元清零 MOV R2,A MOV R3,A MOV A,R1 JZ RETURN ANL A,#0F0H ;取乘数高位 JZ LBCD ;乘数高位是否为0? SWAP A MOV R4,A ACALL DDBCDM SWAP A ;BCD码左移一位 MOV R3,A MOV A,R2 SWAP A MOV R2,A ANL A,#0FH ORL A,R3 MOV R3,A MOV A,R2 ANL A,#0F0H MOV R2,A LBCD: MOV A,R1 ;取乘数低位 ANL A,#0FH JZ RETURN ;乘数低位是否为0? MOV R4,A ACALL DDBCDMRETURN: MOV OUT_H,R3 MOV OUT_L,R2 CALL T_CONV RETDDBCDM: ;一位BCD码乘法 MOV A,R2 ADD A,R0 DA A MOV R2,A MOV A,R3 ADDC A,#00H DA A MOV R3,A DJNZ R4,DDBCDM RET;------------------------------------------------;除法运算子程序;单字节BCD码除法;入口:R0(被除数)、R1(非零除数);出口:R2(商)、R3(余数);《MCS-51系列单片机实用子程序集锦》Page 73;-----------------------------------------------SUDIV: MOV R1,RES_L MOV R0,RES_HBCDDIV: MOV R2,#00H ;商单元清零 MOV A,R1 ;除数求补 CPL A ADD A,#9BH MOV R1,A MOV A,R0 ;被除数高位移入 ANL A,#0F0H ;部分余单元 SWAP A LP0: MOV R3,A ;做除法 ADD A,R1 DA A JNC LP1 ;部分余数>=除数? INC R2 ;商加1 SJMP LP0 LP1: MOV A,R3 ; SWAP A MOV R3,A MOV A,R2 ;商左移一位 SWAP A MOV R2,A MOV A,R0 ;移位 ANL A,#0FH ORL A,R3 LP2: MOV R3,A ;做除法 ADD A,R1 DA A JNC LP3 INC R2 ;商加1 SJMP LP2 LP3: MOV A,R3 ;四舍五人 ADD A,R3 DA A JC LP4 ADD A,R1 DA A JNC RETURN1 LP4: MOV A,R2 ADDC A,#00H DA A MOV R2,A RETURN1: MOV OUT_H,#00H MOV OUT_L,R2 CALL T_CONV RET;-----------------------------------------------------; LCD 初始化设置;-----------------------------------------------------SET_LCD: CLR EN CALL INIT_LCD ;初始化 LCD CALL DELAY1 MOV DPTR,#INFO1 ;指针指到显示信息1 MOV A,#1 ;显示在第一行 CALL LCD_SHOW MOV DPTR,#INFO2 ;指针指到显示信息2 MOV A,#2 ;显示在第二行 CALL LCD_SHOW RET;-----------------------------------------------------INFO1: DB " CALCULATOR ",0 ;LCD 第一行显示信息INFO2: DB " ",0 ;LCD 第二行显示信息;----------------------------------------------------INIT_LCD: ;8位I/O控制 LCD 接口初始化 MOV A,#38H ;双列显示,字形5*7点阵 CALL WCOM CALL DELAY1 MOV A,#38H ;双列显示,字形5*7点阵 CALL WCOM CALL DELAY1 MOV A,#38H ;双列显示,字形5*7点阵 CALL WCOM CALL DELAY1 MOV A,#0CH ;开显示,关光标, CALL WCOM CALL DELAY1 MOV A,#01H ;清除 LCD 显示屏 CALL WCOM CALL DELAY1 RET;----------------------------------------------------LCD_SHOW: ;在LCD的第一行或第二行显示信息字符
CJNE A,#1,LINE2 ;判断是否为第一行 LINE1: MOV A,#80H ;设置 LCD 的第一行地址 CALL WCOM ;写入命令 CALL CLR_LINE ;清除该行字符数据 MOV A,#80H ;设置 LCD 的第一行地址 CALL WCOM ;写入命令 JMP FILL LINE2: MOV A,#0C0H ;设置 LCD 的第二行地址 CALL WCOM ;写入命令 CALL CLR_LINE ;清除该行字符数据 MOV A,#0C0H ;设置 LCD 的第二行地址 CALL WCOM FILL: CLR A ;填入字符 MOVC A,@A+DPTR ;由信息区取出字符 CJNE A,#0,LC1 ;判断是否为结束码 RET LC1: CALL WDATA ;写入数据 INC DPTR ;指针加1 JMP FILL ;继续填入字符 RET ;---------------------------------------------------CLR_LINE: ;清除该行 LCD 的字符 MOV R0,#24 CL1: MOV A,#' ' CALL WDATA DJNZ R0,CL1 RET;-----------------------------------------------------; 写指令、数据使能子程序;-----------------------------------------------------WCOM: ;写指令使能 MOV P0,A CLR RS ;RS=L,RW=L,D0-D7=指令码,E=高脉冲 CLR RW SETB EN CALL DELAY0 CLR EN RETWDATA: ;写数据使能 MOV P0,A SETB RS ;RS=H,RW=L,D0-D7=数据,E=高脉冲 CLR RW SETB EN CALL DELAY0 CLR EN RET
DELAY0: MOV R7,#250 ;延时500微秒 DJNZ R7,$ RET;---------------------------------------------------;在 LCD 第二行显示字符;A=ASC DATA, B=LINE X POS;---------------------------------------------------LCDP2: ;在LCD的第二行显示字符 PUSH ACC ; MOV A,B ;设置显示地址 ADD A,#0C0H ;设置LCD的第二行地址 CALL WCOM ;写入命令 POP ACC ;由堆栈取出A CALL WDATA ;写入数据 RET;-----------------------------------------------------;矩阵键盘键值读取子程序;-----------------------------------------------------KEY_IN: MOV P1,#0F0H ;置列线为0,行线为1 MOV A,P1 ANL A,#0F0H MOV B,A MOV P1,#0FH ;置列线为1,行线为0 MOV A,P1 ANL A,#0FH ORL A,B ;高四位与低四位重新组合 CJNE A,#0FFH,KEY_IN1 ;0FFH为末按键 CLR 20H.0 RETKEY_IN1: MOV B,A MOV DPTR,#KEYTABLE MOV R3,#0FFHKEY_IN2: INC R3 MOV A,R3 MOVC A,@A+DPTR CJNE A,B,KEY_IN3 MOV A,R3 ;找到,取顺序码 MOV R5,#08H ;延时 CALL DELAY SETB 20H.0 RETKEY_IN3: CJNE A,#0FFH,KEY_IN2 ;末完,继续查 RET ;0FFH为结束码;------------------------;在指定位置显示符合子程序;------------------------CONV0: add A,#30h MOV B,X CALL LCDP2 retCONV1: MOV X,#4 MOV A,#2BH ;+ MOV B,X CALL LCDP2 RET
CONV2: MOV X,#4 MOV A,#2DH ;- MOV B,X CALL LCDP2 RETCONV3: MOV X,#4 MOV A,#2AH ;* MOV B,X CALL LCDP2 RETCONV4: MOV X,#4 MOV A,#2FH ;/ MOV B,X CALL LCDP2 RETCONV5: MOV X,#09H MOV A,#3DH ;= MOV B,X CALL LCDP2 RET;--------------------------;;--------------------------CONV: MOV A,R3 ANL A,#0FH ;取出低四位二进制数 PUSH ACC ;压入堆栈 CLR C ;C=0 SUBB A,#0AH ;减10 POP ACC ;弹出堆栈 JC ASCII0 ;该数小于10,转ASCII0 JMP ASCII1 ASCII0: ADD A,#30H ;小于10的数加上30H MOV B,X CALL LCDP2ASCII1: RET
;-------------------------------------------------------T_CONV:
MOV A,OUT_H ;取高位数 mov x,#11 cjne a,#00h,t_conv1 ;判高位数是否为0? setb 20h.6 ;为0,20h.6置1 jmp t_conv3 ;转取低位数 ;高位数不为0,则t_conv1: anl a,#0f0h ;判高位数的高四位是否为0? cjne a,#00h,t_conv2 ;不为0,2位数都显示 setb 20h.6 ;为0,20h.6置1,只显示低四位t_conv2: mov a,out_h CALL SHOW_DIG2 inc x clr 20h.6 ;清显示标记位
t_conv3: mov a,out_l ;取低位数 jnb 20h.6,t_conv5 ;高位数有显示,则不判低位数。 anl a,#0f0h ;高位数无显示,则判低位数。 cjne a,#00h,t_conv4 ;判低位数的高四位是否为0? setb 20h.6 ;为0,20h.6置1,只显示低四位 MOV A,OUT_L JMP T_CONV5T_conv4: CLR 20H.6 ;低位数不为0,2位数都显示 mov a,out_l
t_conv5: call show_dig2 clr 20h.6 ;清显示标记位 RET;----------------------------;在 LCD 的第二行显示数字与符号;----------------------------SHOW_DIG2: JNB 20H.5,DIG2 ;符号标记 MOV TEMP3,A MOV A,#2DH ;显示负号 MOV B,X CALL LCDP2 MOV A,TEMP3 INC X DIG2: MOV B,#16 ;设置被除数 DIV AB ;结果A存商数,B存余数 jnb 20h.6,dig3 ;显示位标记 mov a,#20h jmp dig4dig3: ADD A,#30H ;A为十位数,转换为字符dig4: PUSH B ;B放入堆栈暂存 MOV B,X ;设置 LCD 显示的位置 CALL LCDP2 ;由 LCD 显示出来 POP B ; MOV A,B ;B为个位数 ADD A,#30H ;转换为字符 INC X ;LCD 显示位置加1 MOV B,X ;设置 LCD 显示的位置 CALL LCDP2 ;由 LCD 显示出来 RET;--------------------------------------------------------;蜂鸣器响一声子程序;--------------------------------------------------------BEEP_BL: MOV R6,#100 BL1: CALL DEX1 CPL BEEP DJNZ R6,BL1 MOV R5,#50 CALL DELAY RET DEX1: MOV R7,#180 DEX2: NOP DJNZ R7,DEX2 RETDELAY: ;延时R5×10MS MOV R6,#50 D1: MOV R7,#100 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 DJNZ R5,DELAY RET;-----------------------------------------------------DELAY1: ;延时5MS MOV R6,#25 D2: MOV R7,#100 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D2 RET;-----------------------------------------------------KEYTABLE: DB 0eeH ,077H,0B7H,0D7H,07bh,0bbh,0dbh ,07dh,0bdh,0ddh,0e7h,0ebh,0edh, 07eh,0beh,0deh,0ffH;----------------------------------------------------- END
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第1个回答  2008-10-17
这个很简单。只要解码4*4,并运行即可
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