课设简易计算器设计.docVIP

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。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件结合，加以完善。 1）简易计算器的基本功能，同时对计算器设计的原理也进行了简要的阐述； 2）介绍了系统的总体设计、给出了系统的整体结构框图，并对其进行了功能模块划分及所采用的元器件进行了详细说明； 3）对系统各功能模块的软、硬件实现进行了详细的设计说明。 关键词： MCS-51 8051单片机 计算器 范围 加减乘除  目录 第一章 绪论 3 1.1课题简介 3 1.2设计目的 3 1.3设计任务 3 第二章 简易计算器系统简介 4 2.1 单片机发展现状 4 2.2 计算器的历史 5 2.3 单片机概述 5 第三章 系统总体设计及主要器件简介 6 3.1 MSC-51芯片简介 6 3.2 中断系统 7 3.3 时钟电路 7 3.4 MCS-51系列单片机简介 7 外部引脚说明： 12 3.5 相关知识 13 第四章 简易计算器的设计 15 4.1 计算器硬件电路设计 15 4.2 计算器程序设计 15 4.3 系统硬件设计 16 参考文献 19  第一章 绪论 1.1课题简介 单片机由于其微小的体积和极低的成本，广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。在工业生产中，电流、电压、温度、压力和流量也都是常用的被控参数。本设计是采用8051单片机,该单片机具有集成度高，运算快速快，体积小、运行可靠，价值低廉的特点，适宜于温湿度等过程控制。鉴于这样的重要性,我们打算设计一种基于单片机的多路温度巡检系统,实现对不同场合温度时时变化的控制与监测。 1.2设计目的 通过本次工程实践，运用微机原理与接口技术所学知识及查阅相关资料，完成简易计算器的设计，达到理论知识与实践更好结合、提高综合运用所学知识和设计能力的目的。 通过本次设计训练，可以使我们在基本思路和基本方法上对基于MCS-51单片机的嵌入式系统设计有一个比较感性的认识，并具备一定程度的设计能力。 1.3设计任务 在本次工程实践中，主要完成如下方面的设计任务： 1）简要综述单片机技术发展的国内外现状及在计算器的发展和应用情况； 2）掌握MCS-51系列某种产品（例如8051）的最小电路及外围扩展电路的设计方法； 3）了解单片机简易计算器的功能及工作过程； 4）完成主要功能模块的硬件电路设计及必要的参数确定； 5）用一种计算机绘图软件完成原理电路的绘制； 6）完成系统设计说明书。  第二章 简易计算器系统简介 2.1 单片机发展现状 单片机的发展趋势：低功耗CMOS化；微型单片化；主流与多品种共存；单片机从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。 纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有： 1）低功耗CMOS化　　MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点，这些特征，更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。 2）微型单片化 　　现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。  此外，现在的产品普遍要求体积小、重量轻，这就要求单片机除了功能强和功耗低外，还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式，其中SMD(表面封装)越来越受欢迎，使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。 3）主流与多品种共存 现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以80C51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的Winbond系列单片机。所以C8051为核心的单片机占据了半壁江山。而Microchip公司的PIC精