单片机实现简易计算器设计与仿真

"基于单片机的简易计算器设计与仿真" 这篇资源主要涉及的是一个基于单片机的计算器设计项目，由东北大学秦皇岛分校自动化工程系的学生张爽在指导教师王宏伟的指导下完成。该计算器使用C语言编程，旨在提供一个能够进行基本四则运算的仿真计算器。以下是对该项目中涉及的主要知识点的详细解释： 1. **单片机基础**： - **AT89C51单片机**：这是一个常见的8位微控制器，由美国Atmel公司生产，具有4KB的EPROM存储器，广泛用于各种嵌入式系统设计。 - **外围接口电路**：单片机通常需要扩展输入/输出(I/O)设备，如键盘和显示器。在这个项目中，需要扩展键盘和LCD显示屏。 2. **C语言编程**： - C语言是一种强大的编程语言，适合编写控制硬件的底层程序，如单片机的固件。在这里，C语言被用来实现计算器的各种功能，包括键盘读取、数值处理和错误检查。 3. **键盘输入检测模块**： - 键盘设计使用了集成的16键键盘，包括数字0-9、运算符号和特殊功能键。编程时需要编写函数来检测按键状态，处理按键输入并将其转换为可处理的数据。 4. **LCD显示模块**： - LCD（Liquid Crystal Display）显示器用于显示输入和计算结果。在51系列单片机中，通常需要使用特定的驱动程序库来与LCD通信，控制其显示内容。 5. **算术运算模块**： - 这部分代码负责执行加法、减法、乘法和除法操作。考虑到可能的溢出问题，需要实现溢出检查，并确保除法时的除数不为零。 6. **错误处理及提示模块**： - 错误处理机制是系统的关键部分，当出现溢出或除数为零的情况时，程序需要能够检测到这些错误，并在LCD上显示适当的错误消息。 7. **仿真工具**： - **Keil** 是一款流行的嵌入式开发工具，提供了C编译器、模拟器和调试器等功能，便于在PC上编写、编译和调试单片机程序。 - **Proteus** 是一个电子电路仿真软件，可以与Keil配合使用，实现硬件级别的仿真，无需实际硬件即可测试程序的运行情况。 8. **系统方框图**： - 使用Visio绘制系统方框图，可以帮助理解整个计算器系统的架构，包括各个模块之间的交互关系。 9. **设计时间与安排**： - 项目从6月27日开始，至7月8日结束，包括了课题熟悉、设计实施、上机实验、文档编写和答辩等阶段。 10. **设计说明书**： - 设计说明书应包括前言、系统描述、设计方法、实现过程、测试结果和结论等内容，是评估项目的重要依据。 这个课程设计项目全面涵盖了单片机系统设计的基础知识，包括硬件接口、C语言编程、系统仿真以及错误处理等方面，对于学习和理解单片机应用开发具有很高的实践价值。