该学位论文主要探讨了基于单片机(如AT89S51)的简易计算器的设计与实现。作者周运鸿,专业为电气工程及其自动化,由指导教师皮大能在机电与控制工程学院指导下完成。研究背景指出,随着科技的进步,单片机在实时检测和自动控制系统中的地位日益凸显,它作为核心组件,要求设计师不仅具备扎实的单片机知识,还需理解和应用到具体的硬件结构和软硬件协同。
设计目标是构建一个计算器,使用AT89S51单片机作为处理器,配合液晶显示器(LCD)和控制按键进行操作。设计的目的是通过这个项目,使学生熟悉单片机微控制器,包括其内部资源和I/O端口的功能,以及C语言编程。此外,还将学习和掌握Keil开发环境,以及LCD和键盘的基本使用方法。
设计的核心部分包括:
1. AT89C51系列单片机介绍:论文详细介绍了该系列单片机的基本特性和工作原理,它是整个设计的基础,负责处理数据和执行指令。
2. LCD显示模块:学习如何通过单片机控制LCD,实现数字和符号的显示,这对于人机交互至关重要。
3. 运算模块:设计了一个基本的运算逻辑,可能涉及到加减乘除等基础运算,这部分展示了单片机处理算术运算的能力。
4. 键盘接口电路:构建一个用户可以输入数字和操作符的键盘接口,这涉及到中断处理和按键识别技术。
5. 主程序设计:设计的计算器主程序将上述模块整合,实现输入数据、处理运算和显示结果的功能。
6. 系统仿真:论文最后可能包含了实际的系统仿真图,用于展示设计的硬件连接和软件流程。
整个设计过程既锻炼了学生的实践能力,也加深了他们对单片机及其外围设备的理解,为未来进一步学习和应用奠定了基础。
论文的结论部分可能会总结设计过程中的关键发现,评估设计的成功度,并对未来可能的改进方向提出建议。通过对单片机简易计算器的深入研究,作者展示了对硬件与软件结合的理解和应用能力,展示了计算机科学和电子工程学科交叉的魅力。