一个简易计算器的实现

一个简易计算器的实现

Author: bripengandre

相关源码见链接：http://download.youkuaiyun.com/source/982727

 

摘要：嵌入式系统，以其占用资源少、专用性强，在汽车电子、航空和工控领域得到了广泛地应用。本文为嵌入式系统课程设计的报告，文中给出了一个简易计算器的设计与实现过程。本文先通过需求分析，介绍该计算器要实现的功能；接着通过概要设计，给出了该计算器的整体框架；然后通过详细设计及实现，讲述该计算器的具体实现；最后通过测试结果及分析，给出了对该计算器的评价及改进意见。

关键词：嵌入式；计算器；栈

1         项目名称

本课程设计的项目名称是“一个简易计算器的实现”。本项目要实现的计算器的名称为“计算精灵（Calculator Daemon）”。本文的后续部分将使用“计算精灵”来称呼本项目。

2         需求分析

计算精灵的功能框图如 图 1 所示，从左到右，对应计算精灵从输入到输出所要具备的功能。

图 1 计算精灵的功能框图

输入模块要有的功能是：采用键盘中断的方式来读取输入，能修改计算表达式（如支持后退功能）。

处理模块是计算精灵的核心，所支持的功能有：能够检查计算表达式的有效性（如输入不合法，能及时给出提示），支持加减乘除四则运算，操作式支持多位数和浮点数，同时预留扩充接口（以后可能将增添支持其它操作符、支持十六进制计算、支持函数、支持表达式记忆、支持保存计算结果等功能）。

输出模块的功能简单，只需支持串口输出和lcd（液晶显示屏）显示即可。但为了使输出美观，对串口输出和lcd的显示还要做一定的美工设计。

3         概要设计

在需求分析的基础上，得到如 图 2 所示的系统框图。

图 2 计算精灵的系统框图

系统分为键盘输入模块、计算处理模块、串口及LCD输出模块，各模块分别提供需求分析中提到的输入模块、处理模块和输出模块的功能。

图 2 中的箭头代表数据的流动方向。系统的IPO表（输入、处理和输出表）如 表 1 所示。

编号	输入数据	处理	输出数据	备注
1	用户操作键盘	键盘输入模块读取键值，形成计算式	计算式	无
2	计算式	计算处理模块按流程处理计算式，如果中途判断出计算式非法，则及时给出提示	计算结果或非法提示	计算结果和非法提示都看成是处理结果
3	计算处理结果	串口和LCD根据结果得出要显示的内容	处理结果通过串口输出，并显示在LCD上	无