簡(jiǎn)易單片機(jī)計(jì)算器的proteus仿真實(shí)現(xiàn)

ID:426998 · 發(fā)表于 2018-11-15 20:17

一個(gè)簡(jiǎn)單的加減乘除計(jì)算器/*注意上面頭文件"bsp_GOG1.h"包含一個(gè)可選宏定義
      若需使用擴(kuò)展板請(qǐng)?jiān)黾尤趾甓x _GOG1Plus
      定義方式
      菜單 Project->Options for Target->C51->Define
      在此處填入 “_GOG1Plus”
在此代碼完全兼容，第三次課的矩陣按鍵程序，在此感謝魏同學(xué)的幫助 */
/*
計(jì)算器功能實(shí)現(xiàn)：4位數(shù)字的加，減，乘法，除法沒有做商的小數(shù)部分
1.對(duì)輸入運(yùn)算數(shù)的有效性檢查，即超過(guò)9999時(shí)，顯示錯(cuò)誤；
2，用LED--》D3來(lái)指示系統(tǒng)的正常運(yùn)行狀態(tài)
3，運(yùn)算的結(jié)果超過(guò)9999時(shí)，提示錯(cuò)誤顯示；
4，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí)，或者顯示亂碼時(shí)，按A鍵清除數(shù)碼管顯示；
5，除法運(yùn)算時(shí)，的二個(gè)運(yùn)算數(shù)為0時(shí)，提示錯(cuò)誤顯示
6, 運(yùn)算表達(dá)式不完整時(shí)，報(bào)錯(cuò)：
                  （1）無(wú)數(shù) * 第二個(gè)數(shù) = 報(bào)錯(cuò)
                  （2）第一個(gè)數(shù) * 無(wú)數(shù) = 報(bào)錯(cuò)
                  （3）直接按等號(hào)，報(bào)錯(cuò)
7，D3 LED燈實(shí)際是隔1ms 閃爍一次，
*/
/*矩陣按鍵功能定義:
#define ADD       15       //'#':加法  S15
#define SUB       12       //'C':減法  S12
#define MUL       14       //'*':乘法  S13
#define DIV       11       //'B':除法  S8
#define EQU       13       //'D':等于  S16
#define CLE    10       //'A':清除  S4

仿真圖：

單片機(jī)源程序如下:

#include <REG52.H> //51單片機(jī)標(biāo)準(zhǔn)寄存器聲明頭文件
#include "bsp_GOG1.h" //這個(gè)頭文件用于映射GOG1學(xué)習(xí)板載硬件接口
/*計(jì)算器的運(yùn)算狀態(tài)定義：*/
#define NoKey 0xaa //沒有按鍵按下的狀態(tài)
#define ErrKey 0xff //錯(cuò)誤的按鍵狀態(tài)/干擾
#define DpyErr 0x0e //錯(cuò)誤顯示狀態(tài)(碼表數(shù)組第14個(gè)元素:'E')
#define DpyCle 0x10 //清屏(碼表數(shù)組第16個(gè)元素:0xff 關(guān)閉數(shù)碼管)
#define InCount 0xf0 //有運(yùn)算符輸入狀態(tài)
#define InErrEqu 0x0f //有等號(hào)輸入狀態(tài)
#define NoCountFlag 0xa5 //沒有運(yùn)算符的狀態(tài)
/*矩陣按鍵功能定義: */
#define ADD 15 //'#':加法 S15
#define SUB 12 //'C':減法 S12
#define MUL 14 //'*':乘法 S13
#define DIV 11 //'B':除法 S8
#define EQU 13 //'D':等于 S16
#define CLE 10 //'A':清除 S4
/*相關(guān)子函數(shù)的聲明：*/
void delayms(unsigned int ms); //延時(shí)函數(shù)
void SegDisplay(unsigned char casebit); //數(shù)碼管顯示函數(shù)
unsigned char ReadKeyPad(void); //讀取矩陣鍵盤函數(shù)
void Timer0Init(void); //定時(shí)器0初始化函數(shù)
unsigned char CheckInput(void); //計(jì)算器檢查輸入狀態(tài)函數(shù)
void DatUnpack(unsigned int dat); //計(jì)算器數(shù)據(jù)拆分函數(shù)
bit CheckNum(unsigned int dat); //計(jì)算器數(shù)據(jù)有效性檢查函數(shù)
void WarmDpy(unsigned char err); //計(jì)算器錯(cuò)誤顯示函數(shù)
void ComputeState(unsigned char dat); //計(jì)算器計(jì)算過(guò)程函數(shù)
//數(shù)碼管段碼表共陽(yáng) 17個(gè)元素: 0~F & 0xff
unsigned char code SegCode[17]= {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,
0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff};
unsigned int Ans; //運(yùn)算結(jié)果
bit AnsFlag=0; //運(yùn)算結(jié)果存在標(biāo)志
bit InFlag1=0; //輸入有效數(shù)字1標(biāo)志
bit InFlag2=0; //輸入有效數(shù)字2標(biāo)志
unsigned char CountFlag; //運(yùn)算符
unsigned int temp1=0,temp2=0;//輸入的2個(gè)運(yùn)算的數(shù)字
unsigned char DisBuff[4]={DpyCle,DpyCle,DpyCle,DpyCle};//數(shù)碼管顯示緩存
/*******************************************************************************
* @brief mian (簡(jiǎn)介)
* @param 無(wú) (參數(shù))
* @retval 無(wú) (返回值)
******************************************************************************/
void main(void) //程序從這里開始
{
unsigned char in; //保存單個(gè)按鍵值的變量
CountFlag=NoCountFlag; //運(yùn)算符初始狀態(tài)
Timer0Init(); //定時(shí)器0初始化
while(1)
{
in=CheckInput();
while(in == NoKey) in=CheckInput(); //沒有按鍵按下,在此等待
if(in !=ErrKey) //按鍵有效
{
ComputeState(in);
}
else WarmDpy(DpyErr); //按鍵無(wú)效,報(bào)錯(cuò) 'E'
}
}
/*******************************************************************************
* @brief ComputeState: 計(jì)算過(guò)程程序
* @param unsigned char dat
* @retval 無(wú)
*******************************************************************************/
void ComputeState(unsigned char dat)
{
unsigned int num; //保存運(yùn)算操作數(shù)的變量
if(AnsFlag == 1) //判斷上一次運(yùn)算結(jié)果完成標(biāo)志
{
WarmDpy(DpyCle); //清屏
AnsFlag=0; //清除有效運(yùn)算完成標(biāo)志
}
if((dat !=InCount)&(dat !=InErrEqu)&(dat <10)) //按下的鍵為數(shù)字
{
if(CountFlag == NoCountFlag) //沒有運(yùn)算符存在,保存第一個(gè)數(shù)
{
num = temp1;
num *= 10; //輸入的數(shù)字依次進(jìn)高位
num += dat;
if( CheckNum(num)==1 ) //判斷數(shù)據(jù)有效性
{ //有效在數(shù)字范圍
temp1 = num; //保存第一個(gè)數(shù)字
InFlag1 = 1; //輸入有效數(shù)字1標(biāo)志
DatUnpack(temp1); //拆分?jǐn)?shù)據(jù),更新顯示緩存
}
else WarmDpy(DpyErr); //超出范圍報(bào)錯(cuò)
}
else //運(yùn)算符存在 ,保存第二個(gè)數(shù)
{
num = temp2;
num *= 10;
num += dat;
if(CheckNum(num)==1)
{
temp2 = num;
InFlag2 = 1; //輸入有效數(shù)字2標(biāo)志
WarmDpy(DpyCle); //清除第一個(gè)數(shù)的顯示,消除'余暉'
DatUnpack(temp2);//更新顯示緩存
}
else WarmDpy(DpyErr);
}
}
else //按下的鍵為非數(shù)字(4則運(yùn)算符被保存,這里考慮清除鍵和錯(cuò)誤等號(hào))
{
if(CLE == dat) //按下的為清除鍵
{
CountFlag = NoCountFlag; //清除運(yùn)算符
InFlag1 =0; //清除輸入有效數(shù)字1標(biāo)志
InFlag2 =0; //清除輸入有效數(shù)字2標(biāo)志
AnsFlag=0; //清除運(yùn)算結(jié)果存在標(biāo)志
temp1=0,temp2=0; //清除輸入的2個(gè)運(yùn)算數(shù)
WarmDpy(DpyCle); //清屏
Ans=0; //清除上一次運(yùn)算結(jié)果
}
if(InErrEqu == dat) //運(yùn)算表達(dá)式不完整時(shí),按下等號(hào)的情況
WarmDpy(DpyErr); //報(bào)錯(cuò) 'E'
}
}
/*******************************************************************************
* @brief ReadKeyPad 用于讀取矩陣鍵盤鍵值
* @param 無(wú)
* @retval 矩陣鍵盤鍵值
* @note 鍵盤鍵值設(shè)置請(qǐng)修改case分支臨時(shí)變量b的賦值
0xff 作為錯(cuò)誤代碼，表示讀取出錯(cuò)
******************************************************************************/
unsigned char ReadKeyPad(void)
{
unsigned char a,c,b=NoKey; //b 初始值為無(wú)按鍵的狀態(tài)
KeyPad = 0x0f; //初始狀態(tài),行號(hào)（P3^0~P3^3）高電平,列號(hào)（P3^4~P3^7）低電平
if(KeyPad != 0x0f)
{
delayms(20); //按鍵消抖動(dòng)（延時(shí)實(shí)現(xiàn)）
if(KeyPad != 0x0f) //按鍵被按下，初始狀態(tài)改變
{
a = KeyPad; //讀取矩陣鍵盤的行號(hào)
}
KeyPad = 0xf0; //初始狀態(tài)反轉(zhuǎn)
c = KeyPad; //讀取矩陣鍵盤的列號(hào)
a |= c; //按位'或'，通過(guò)行號(hào)，列號(hào)唯一確定矩陣按鍵值
switch (a) {
case 0xee:
b = 1; //S1
break;
case 0xed:
b = 4; //S5
break;
case 0xeb:
b = 7; //S9
break;
case 0xe7:
b = MUL; //S13'MUL'
break;
case 0xde:
b = 2; //S2
break;
case 0xdd:
b = 5; //S6
break;
case 0xdb:
b = 8; //S10
break;
case 0xd7:
b = 0; //S14
break;
case 0xbe:
b = 3; //S3
break;
case 0xbd:
b = 6; //S7
break;
case 0xbb:
b = 9; //S11
break;
case 0xb7:
b = ADD; //S15 'ADD'
break;
case 0x7e:
b = CLE; //S4 'CLE'
break;
case 0x7d:
b = DIV; //S8 'DIV'
break;
case 0x7b:
b = SUB; //S12 'SUB'
break;
case 0x77:
b = EQU; //S16 '='
break;
default : //沒有和 a 的匹配項(xiàng)
b = ErrKey; //錯(cuò)誤的按鍵值
break;
}
KeyPad = 0xf0; //松手檢測(cè)
while (KeyPad != 0xf0); //當(dāng)沒有松手,將在此一直等待
}
return (b); //返回讀取的按鍵值
}
/******************************************************************************
* @brief delayms 毫秒級(jí)延時(shí)函數(shù)
* @param ms 延時(shí)的毫秒數(shù) 允許值 unsigned int范圍
* @retval 無(wú)
* @attention 這個(gè)函數(shù)只是用于12T 8051內(nèi)核的單片機(jī)運(yùn)行于12Mhz
*****************************************************************************/
void delayms(unsigned int ms) //延時(shí)子程序(晶振12Mhz)
{
unsigned char i;
while(ms--)
{
for(i = 0; i < 120; i++);
}
}
/******************************************************************************
* @brief SegDisplay 數(shù)碼管顯示&定時(shí)器中斷程序組成動(dòng)態(tài)顯示
* @param casebit 用于選擇數(shù)碼管的位允許值 0~4
* @retval 無(wú)
* @attention 這個(gè)函數(shù)需配合定時(shí)器中斷服務(wù)程序
*****************************************************************************/
void SegDisplay(unsigned char casebit)
{
Seg7_Bits = 0xff; //關(guān)閉所有數(shù)碼管
Seg7_Data =SegCode[DisBuff[casebit]];//先把段碼值賦給P1(段選端口)
switch(casebit)
{
case 0:
Seg7_Bit1 = 0;
break;
case 1:
Seg7_Bit2 = 0;
break;
case 2:
Seg7_Bit3 = 0;
break;
case 3:
Seg7_Bit4 = 0;
break;
default :
Seg7_Bits = 0xff; //關(guān)閉所有數(shù)碼管
Seg7_Data = 0xff;
break;
}
}
/************************************************************************************
* @brief DatUnpack:數(shù)據(jù)拆分,同時(shí)把數(shù)據(jù)的千位,百位,十位,個(gè)位賦給顯示緩存數(shù)組DisBuff[]
* @param unsigned int dat
* @retval 無(wú)
***********************************************************************************/
void DatUnpack(unsigned int dat)
{
if((dat<10)) //1位數(shù)
DisBuff[0]=dat;
else if((dat<100)&&(dat>=10)) //2位數(shù)
{
DisBuff[1]=dat/10;
DisBuff[0]=dat%10;
}
else if((dat<1000)&&(dat>=100)) //3位數(shù)
{
DisBuff[2]=dat/100;
DisBuff[1]=dat%100/10;
DisBuff[0]=dat%100%10;
}
else if ((dat<10000)&&(dat>=1000))//4位數(shù)
{
DisBuff[3]=dat/1000;
DisBuff[2]=dat%1000/100;
DisBuff[1]=dat%1000%100/10;
DisBuff[0]=dat%1000%100%10;
}
}
/*******************************************************************************
* @brief unsigned char CheckInput(): 檢查矩陣鍵盤輸入按鍵的類型(簡(jiǎn)介)
* @param 無(wú) (參數(shù))
* @retval 數(shù)字,功能鍵(CLE,EQU,+,-,*,/),無(wú)按鍵的狀態(tài) (返回值)
******************************************************************************/
unsigned char CheckInput(void)
{
unsigned char x;
x=ReadKeyPad(); //調(diào)用讀按鍵子程序
if(x != ErrKey) //是否為錯(cuò)誤按鍵值
{
if((x<10)|(x == NoKey)| (x == CLE))//按下的為數(shù)字,或沒有按鍵按下,或清除鍵
{
return (x);
}
else //按下的為運(yùn)算符(四則運(yùn)算和等號(hào))
{
if(x == EQU) // 按下的為等號(hào)"="
{
switch (CountFlag)
{
case ADD: Ans = temp1+temp2; break;
case SUB: Ans = temp1-temp2; break;
case MUL: Ans = temp1*temp2; break;
case DIV: if (temp2 == 0) //除法分母為0,報(bào)錯(cuò)
{
WarmDpy(DpyErr);
break;
}
else
{
Ans = temp1/temp2;//只計(jì)算除法商的整數(shù),暫沒有考慮小數(shù)
break;
}
}
if( CheckNum(Ans)&&(InFlag1 ==1)&&(InFlag2 ==1))//檢測(cè)運(yùn)算的有效性
{
DatUnpack(Ans); //運(yùn)算結(jié)果拆分,更新顯示緩存
CountFlag = NoCountFlag; //清除運(yùn)算符
temp1=0,temp2=0; //清除運(yùn)算數(shù)字
AnsFlag = 1; //運(yùn)算結(jié)果存在標(biāo)志
InFlag1 =0; //清除有效數(shù)字輸入標(biāo)志
InFlag2 =0;
Ans=0; //清除運(yùn)算結(jié)果
return (NoKey); //此次運(yùn)算完成,返回?zé)o按鍵狀態(tài)
}
else //WarmDpy(DpyErr) ;//運(yùn)算表達(dá)式不完整或結(jié)果超出范圍,報(bào)錯(cuò)
return (InErrEqu); //返回有等號(hào)輸入的狀態(tài)
}
else //按下的為 4則運(yùn)算符(+ ,-,*, /)
{
CountFlag = x; //保存運(yùn)算符
return (InCount); //返回有運(yùn)算符輸入的狀態(tài)
}
}
}
else return (ErrKey); //返回錯(cuò)誤按鍵值狀態(tài)
}
/*******************************************************************************
* @brief CheckNum: 檢查計(jì)算器運(yùn)算數(shù)的有效性
* @param dat
* @retval bit 有效: 1，無(wú)效: 0
******************************************************************************/
bit CheckNum(unsigned int dat)
{
if (dat < 10000)
return 1; //數(shù)據(jù)有效
else
return 0;
}
/*******************************************************************************
* @brief WarmDpy：數(shù)碼管錯(cuò)誤顯示
* @param err 實(shí)則:'E'的碼段值元素的下標(biāo)
* @retval 無(wú)
******************************************************************************/
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請(qǐng)從51黑下載附件…………