文档介绍：基
于
单
片
机
的
简
易
计
算
器
设
计
摘要:
近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。
本任务是个简易的两位数的四则运算,程序都是根据教材内和网络中的程序参考编写而成,在功能上还并不完善,限制也较多。本任务重在设计构思与团队合作,使得我们用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。
关键词:
单片机计算器范围加减乘除
1 引言
计算器的历史
说起计算器,值得我们骄傲的是,最早的计算工具诞生在中国。中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策,又被叫做算筹。这种算筹多用竹子制成,也有用木头,兽骨充当材料的。约二百七十枚一束,放在布袋里可随身携带。直到今天仍在使用的珠算盘,是中国古代计算工具领域中的另一项发明,明代时的珠算盘已经与现代的珠算盘几乎相同。17世纪初,西方国家的计算工具有了较大的发展,英国数学家纳皮尔发明的"纳皮尔算筹",英国牧师奥却德发明了圆柱型对数计算尺,这种计算尺不仅能做加减乘除、乘方、开方运算,甚至可以计算三角函数,指数函数和对数函数,这些计算工具不仅带动了计算器的发展,也为现代计算器发展奠定了良好的基础,成为现代社会应用广泛的计算工具。
电子计算器的特殊键
在使用电子计算器进行四则运算的时候,一般要用到数字键,四则运算键和清除数据键。除了这些按键,还有一些特殊键,可以使计算更加简便迅速。
2 单片机概述
单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。
通常,单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过1、2、3、3代的发展,目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展,它们的CPU功能在增强,内部资源在增多,引角的多功能化,以及低电压底功耗。
3 芯片简介
MSC-51芯片简介
MCS-51单片机内部结构
   8051是MCS-51系列单片机的典型产品,我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
   
8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明:
·中央处理器:
    中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。
·数据存储器(RAM)
    8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用户能使用的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。
图1
·程序存储器(ROM):
8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。
·定时/计数器(ROM):
8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
·并行输入输出(I/O)口:
8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。
·全双工串行口:
8051内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。
·中断系统:
8051具备较完善的中断功能,有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断,可满足不同的控制要求,并具有2级的优先级别选择。
·时钟电路:
8051内置最高频率达12MHz的时钟电路,用于产生整个单片机运行的脉冲时序,但8051单片机需外置振荡电容。
单片机的结构有两种类型,一种是程序存储器和数据存储器分开的形式,即哈佛(Harvard)结构,另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构,即普林斯顿(Princeton)结构。INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式,而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。
下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图2。
图2
MCS-51的引脚说明:
MCS-51系列单片机中的8