引言

　　本系統采用AT89C51 單片機作為控制器，用來實現實現四位數的“+”,“-”,“*”,“/”運算，運算結果通過數碼管顯示，并具有有清零功能。AT89C51 具有如下特點：40 個引腳，4k BytesFlash 片內程序存儲器，128 bytes 的隨機存取數據存儲器(RAM)，32 個外部雙向輸入/ 輸出(I/O)口，5 個中斷優先級2層中斷嵌套中斷，2 個16 位可編程定時計數器，2 個全雙工串行通信口，看門狗(WDT)電路，片內時鐘振蕩器。

　　1 總體設計方案

　　1.1 系統組成與工作原理

　　本系統以51 單片機為主控核心，與矩陣鍵盤、晶振、LED 顯示管模塊一起組合而成。其工作過程為：首先存儲單元初始化，顯示初始值和鍵盤掃描，判斷按鍵位置，得出按鍵值，單片機則對數據進行儲存與相應的處理轉換，之后送入數碼管動態顯示。將運算結果送入數碼管動態顯示。本設計只能進行結果不超過四位數的運算，其功能如下：

　　(1)數字鍵“0”到“9”用數碼管顯示。

　　(2)加法運算： 加數與被加數均不能超過9999,加法最終結果不能超過9999。

　　(3)減法運算： 減法運算正常邏輯為大的數值減去小的數值，本計算器亦如此，只能進行正常邏輯的運算，如為小的數值減去大的數值，則將得到的負數與535 相加，得到相應的結果，即如果想進行小數減大數的運算，則把得到的結果減去535 即得到負數的正確結果。

　　(4)乘法運算： 與上述方法一樣，計算結果不能超出9999,如溢出則顯示結果只有后三位。

　　(5)除法運算： 除數與被除數均不能超過9999,計算結果只顯示整數部分。

　　(6)等于鍵： 只有按下等于鍵才能將運算結果顯示出來，否則一直顯示上一個數。

　　(7)清零功能：程序不穩定或出現錯誤時，運用清零鍵回到初始狀態，也可用復位鍵清零。

　　2 系統硬件設計

　　2.1 系統硬件總體設計

　　本系統由鍵盤矩陣、LED 顯示管、這幾個部分組成，鍵盤輸入鍵值，LED 顯示管顯示當前按鍵及結果。硬件總體設計圖1 如下：

　　圖1 硬件總體設計圖

　　2.2 矩陣掃描顯示當前按鍵模塊

　　利用AT89S51 單片機的P0 端口的P0.0 - P0.7 連接到一個七段數碼管的a - h 的筆段上，數碼管的公共端接電源。矩陣掃描顯示當前按鍵模塊見圖2。

　　圖2 矩陣掃描顯示當前按鍵模塊