51单片机实现的能进行浮点运算(包括浮点乘法,除法等)的计算器

ad*** · 发表于 2010-5-25 23:00:28

本文包含原理图、PCB、源代码、封装库、中英文PDF等资源

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51单片机实现的简易计算器

1. 4X4键盘输入，点阵字符型液晶显示。
2. 由于所采用的浮点程序库的限制（MCU平台只找到这个……），浮点运算采用3字节二进制补码表示，有效数字6位。对于输入输出，采用3字节BCD码浮点数格式，有效数字只有4位，因此最终有效数字只有4位。
3. 可进行连续输入，例如：1.23+4.56*8.23/234.8 ，但是运算结果为从左到右，这也是8位简易计算器的方式。
4. 可进行错误判断，溢出、除零等错误将显示一个字符 E 。
5. 由于键盘只有16个按键，安排如下：
+---------------+
| 7 | 8 | 9 | + |
| 4 | 5 | 6 | - |
| 1 | 2 | 3 | * |
| 0 | . | = | / |
+---------------+
6. 按键的缺少导致取消了一些特殊函数，即开根号，三角函数(sin, cos, tan, ctg)的实现，由于这些函数在浮点程序库中均已提供，如果硬件允许，在原来的框架上添加这些附加功能是很容易的（可以看作和+, -, *, /等价的按键操作，调用不同的子程序进行运算即可）
7. 按两次 = 等于清灵。因为按键实在太少，才采用了这个做法。
8. 相应举例：
按键结果说明
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
123+= 123 按下等号而没有第二个操作数，保留第一个操作数并认为此次运算结束（等号的功能）

123+321/111 4.0 等价于(123+321) / 111

2.3+5.4=/0.1+ 77 等号后直接按 / ，则将前面的运算结果作为第一个操作数
1/0= E 错误显示

9. 不足
使用3字节的浮点数表示，不可避免的带来了数表示的不精确，加上有效数字比较少，因此计算结果很容易产生误差，尤其是进行连续多次运算后，结果和精度较高的科学计算器的误差会很快达到0.01以上，当然这个差距和所测试的用例也有关系，4位有效数字导致了数字123456只能表示为123400，最后两位有效数字被摒弃了。
同时，虽然纯整数可以进行较为高精度的运算，实现也较为容易，但是考虑到要和浮点数混合在一起处理，如果在算法上分别考虑整数和浮点数，整个程序框架代码将会膨胀不少，因此将其简化为统一作为浮点数对待。

10. 源代码
2000行左右（含注释、空行），其中浮点程序库约900行。其余为键盘输入扫描、液晶输出显示和按键处理程序。文件大小 47.2 KB