4位数加法计算器设计与实现

"这篇文档是关于四川师范大学成都学院2011年的一份电子线路实现训练项目，设计了一个4位数的加法计算器，具备加、减、乘、除及时钟显示功能。项目详细介绍了设计任务、方案选择、硬件和软件设计，以及附带的功能测试和源代码。" 这个设计项目主要涉及以下几个知识点： 1. **4位数加法计算器**：计算器能够接收4×4矩阵键盘输入的数字和运算符，进行4位十进制数内的加法运算。如果运算结果超出4位，屏幕会显示错误代码"E"。 2. **扩展功能**：除了加法，计算器还能执行减法、乘法和除法操作，此外还具备时钟显示功能，这是设计中的创新点。 3. **控制器选择**：在选择控制器时，项目比较了3种方案：8位AT89S51单片机、FPGA（现场可编程门阵列）和32位LM3S615。最终选择了AT89S51，因为它具有强大的算术运算能力，编程灵活性高，且成本较低。 4. **显示模块**：显示器的选择也进行了探讨，提出了LCD液晶屏、LED点阵显示屏和七段数码管。考虑到成本和显示效果，可能选择了其中的一种用于显示运算结果和时间。 5. **系统硬件设计**：包括系统总框图和原理图设计，这部分涉及到电路设计，包括电源部分，以及如何将各组件连接起来以实现计算器的功能。 6. **系统软件设计**：这部分涵盖了编写控制程序，实现计算器的逻辑运算和用户交互。可能涉及到C语言或者汇编语言编程，以控制单片机执行不同的操作。 7. **测试与验证**：项目包含了系统功能测试，确保计算器的四则运算和时钟显示功能正常。附录中提供了相关的电路图、PCB板图和源代码，以便于理解和复现设计。 8. **PCB设计**：在硬件实现中，PCB设计是非常关键的一部分，它涉及到电路的布局和布线，需要考虑信号的完整性、电源稳定性以及物理空间的限制。 这个项目不仅展示了电子设计的基本流程，还涵盖了单片机编程、硬件设计、系统集成和功能测试等多个IT领域的综合知识。对于学习电子工程和嵌入式系统的学生来说，这是一个很好的实践案例。