### ARM课程设计报告简易计算器设计知识点详解
#### 一、项目背景与意义
近年来，随着大规模集成电路技术的进步和发展，各种便携式嵌入式设备展现出广阔的市场前景。嵌入式系统作为一种专用计算机系统，通常被集成到设备或装置中，以实现特定功能。这些系统往往具有较低的资源消耗和高度的专业化特性，在汽车电子、航空航天和工业控制等领域得到广泛应用。本项目旨在设计一款基于ARM架构的简易计算器，以加深对嵌入式系统开发的理解和实践能力。
#### 二、设计目标与原理
**设计目标：** 开发一款能够进行基本算术运算（加、减、乘、除）的简易计算器，该计算器将使用ARM微控制器LPC2138作为核心处理单元。
**总体方案：**
- **主程序流程：** 初始化后调用键盘扫描程序，根据用户输入的数字或功能键执行相应的操作。
- **键盘处理：** 使用行列式扫描方法识别用户按键，并通过查表将键值转换为相应的数字或功能标识。
- **结果显示：** 结果通过LCD显示器呈现出来。
#### 三、系统流程简述
系统流程主要包括以下几个步骤：
1. **初始化：** 对硬件资源进行初始化配置。
2. **键盘扫描：** 持续检测键盘输入。
3. **数值处理：** 对用户输入的数值进行存储和处理。
4. **功能执行：** 根据用户选择的功能键执行相应的数学运算。
5. **结果显示：** 将计算结果显示在LCD屏幕上。
#### 四、硬件设计
**元器件清单：** 表2.1中列出了设计所需的主要元器件。
**键盘接口电路：** 键盘采用4x6矩阵式结构，通过四条行线和六条列线连接至LPC2138的I/O口。这种方式有效减少了I/O口的使用数量，提高了资源利用率。
**显示模块：** 本设计使用LCD1液晶显示屏作为显示输出模块。通过D0-D7引脚向LCD1写入指令或数据，以实现不同的显示功能。
**模块功能介绍：**
- **LPC2138特性：** LPC2138是一款32位ARM7微控制器，具有32KB SRAM和512KB Flash存储器。支持ISP/IAP编程模式，配备两个10位8路ADC和一个DAC，以及丰富的I/O资源和多种通信接口。
- **LCD特性：** LCD显示屏支持字符显示方式，可以直接使用ASCII码作为输入数据，由显示屏自动生成显示字模。
- **键盘特性：** 数字式键盘采用4x6矩阵式结构，便于用户输入和操作。
#### 五、总结
本项目通过设计和实现一款基于ARM架构LPC2138芯片的简易计算器，不仅锻炼了嵌入式系统的设计与开发能力，还深入了解了ARM微控制器的特性及其在实际项目中的应用。此外，项目还涵盖了硬件电路设计、软件编程等多个方面的知识，是一次全面的嵌入式系统开发实践。通过本次课程设计，学生能够更好地掌握嵌入式系统的理论知识，并将其应用于实际产品的开发过程中。
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