一、设计要求 1．设计4*4的键盘，其中10个数字键0~9，其余6个为"+" "-" "*""/" "="和"C" 2．设计2位LED接口电路 3．实现1位数的简单运算 二、硬件系统设计 1、LED接口电路 简易计算器需要2位8段码LED显示电路。用8031单片机经8255A扩展2位8段码LED显示 器，用8255A的A口作为段码（字形代码）数据口，PB0和PB1作为位控制端口。在位控制 口加集电极开路的反相高压驱动器74LS06以提供驱动LED显示器所需的足够大的电流，然 后接至各数码显示器的共阴极端。同理，在段码数据口集电极开路的正相高压驱动器74 LS07提供足够大的电流，然后接到数码显示器的各段。逻辑电路结构如下： 2、键盘接口电路 简易计算器需要4*4的行列式键盘。用8031单片机经8255A扩展4*4行列式键盘，8255 A的B口和C口用于扩展键盘接口，B口高4位作为输出口，C口低4位作为输入口。逻辑电路 结构如下： 3、计算器逻辑电路图 将LED接口电路和键盘接口电路结合到一起就是简易计算器的逻辑电路图，如下： 三、软件设计 1、LED显示程序设计 LED显示器由七段发光二极管组成，排列成8字形状，因此也成为七段LED显示器，器 排列形状如下图所示： 为了显示数字或符号，要为LED显示器提供代码，即字形代码。七段发光二极管，再 加上一个小数点位，共计8段，因此提供的字形代码的长度正好是一个字节。简易计算器 用到的数字0~9的共阴极字形代码如下表： 0~9七段数码管共阴级字形代码 显示字型 "g "f "e "d "c "b "a "段码 " "0 "0 "1 "1 "1 "1 "1 "1 "3fh " "1 "0 "0 "0 "0 "1 "1 "0 "06h " "2 "1 "0 "1 "1 "0 "1 "1 "5bh " "3 "1 "0 "0 "1 "1 "1 "1 "4fh " "4 "1 "1 "0 "0 "1 "1 "0 "66h " "5 "1 "1 "0 "1 "1 "0 "1 "6dh " "6 "1 "1 "1 "1 "1 "0 "1 "7dh " "7 "0 "0 "0 "0 "1 "1 "1 "07h " "8 "1 "1 "1 "1 "1 "1 "1 "7fh " "9 "1 "1 "0 "1 "1 "1 "1 "6fh " "2位LED显示的程序框图如下： 2、读键输入程序设计 为了实现键盘的数据输入功能和命令处理功能，每个键都有其处理子程序，为此每个键 都对应一个码——键码。为了得到被按键的键码，现使用行扫描法识别按键。其程序框图 如下： 3、主程序设计 （1）数值送显示缓冲程序设计 简易计算器所显示的数值最大位两位。要显示数值，先判断数值正负，如果是负值， 则符号位显示"- "，然后将数值除以10，余数送显最最低位，判断商是否为0，若为0则返回，若不为0， 则将商除以10，将余数送显高位。程序框图如下： （2）运算主程序设计 首先初始化参数，送LED低位显示"0"，高位不显示。然后扫描键盘看是否有键输入，若 有，读取键码。判断键码是数字键、清零键还是功能键（"+""-""*""/""=" ），是数值键则送LED显示并保存数值，是清零键则做清零处理，是功能键则又判断是" ="还是运算键，若是"="则计算最后结果并送LED显示，若是运算键则保存相对运算程序 的首地址。运算主程序框图如下所示： 4、简易计算器源程序 OUTBIT equ 07FFDh ; 位控制口 OUTSEG equ 07FFCh ; 段控制口 IN equ 07FFEh ; 键盘读入口 data1 equ 70h data2 equ 71h dizhi1 equ 72h dizhi2 equ 73h LEDBuf equ 60h ; 显示缓冲 ljmp Start LEDMAP: ; 八段管显示码 db 3fh, 06h, 5bh, 4fh, 66h, 6dh, 7dh, 07h db 7fh, 6fh, 77h, 7ch, 39h, 5eh, 79h, 71h Delay: ; 延时子程序 mov r7, #0 DelayLoop: djnz r7, DelayLoop djnz r6, DelayLoop ret DisplayLED: mov r0, #LEDBuf mov r1, #2 ; 共2个八段管 mov r2, #00000010b ; 从左边开始显示 Loop: mov dptr, #OUTBIT mov a, #0 movx @dptr, a ; 关所有八段管 mov a, @r0 mov dptr, #OUTSEG movx @dptr, a mov dptr, #OUTBIT mov a, r2
