计算机软件乘除,基于单片机的智能计算机程序 可以实现加减乘除运算

/*  S16 S12 S8 S4分别是123+

S15 S11 S7 S3分别是456-

S14 S10 S6 S2分别是789*

S13 S9 S5 S1分别是0 CLR = /

*/

/* 实现两个数的运算,每个数的位数至少可以八位  */

#include

typedef unsigned char uint8;

typedef unsigned int uint16;

sbit rw=P2^5;

sbit rs=P2^6;

sbit en=P2^7;

sbit led=P3^7;

sbit psb=P3^2;

sbit beep=P2^0;

uint8 key,num;

uint8 fuhao;//定义具体的那个符号,是加减还是乘除。

uint8 flag;        //定义有没有按下符号键,这个是统称

long a,b,c,d;        //定义运算数据的第一个和第二个及等于的数变量

uint8 k; //定义小数点后面显示的位数

uint8 biao,keyflag;

uint8 dat1[]={1,2,3,0x2b-0x30,4,5,6,0x2d-0x30,7,8,9,0x2a-0x30,0,0x01-0x30,0x3d-0x30,0x2b-0x30 };//保存显示的数据

void delay(uint16 i)

{

while(i--);

}

void write_com(uint16 com)

{

rs=0;

P0=com;

delay(500);

en=1;

delay(500);

en=0;

}

void write_data(uint16 date)

{

rs=1;

P0=date;

delay(500);

en=1;

delay(500);

en=0;

}

void lcdinit()

{

psb=1;

rw=0;

en=0;

write_com(0x30);

delay(500);

write_com(0x0c);

delay(500);

write_com(0x01);

delay(500);

key=0;

num=0;

flag=0;

fuhao=0;

a=0;

b=0;

c=0;

d=0;

biao=0;

led=0;

}

void keyscan()

{

P1=0xfe;   //令第一行为0,然后判断是哪一列按下

if(P1!=0xfe)

{

delay(1000);

if(P1!=0xfe)

{

key=P1&0xf0;

switch(key)

{

case 0xe0: num=0;if(keyflag==1){keyflag=0;write_com(0x01);};break;          //1

case 0xd0: num=1;if(keyflag==1){keyflag=0;write_com(0x01);};break;          //2

case 0xb0: num=2;if(keyflag==1){keyflag=0;write_com(0x01);};break;          //3

case 0x70: num=3;break;          //加

}

}

while(P1!=0xfe);

if(num==0||num==1||num==2)         //确认第一行的数1,2,3

{

if(flag==0)         //没有按下符号键

{

//led=1;

a=a*10+dat1[num];

}

else

{

//led=1;

b=b*10+dat1[num];

}

}

if(num==3)

{

//led=0;

flag=1;

fuhao=1;//加号+

}

write_data(0x30+dat1[num]);

}

P1=0xfd;                                //令第二行为0,判断是哪一列按下

if(P1!=0xfd)

{

delay(1000);

if(P1!=0xfd)

{

key=P1&0xf0;

switch(key)

{

case 0xe0: num=4;if(keyflag==1){keyflag=0;write_com(0x01);};break;          //4

case 0xd0: num=5;if(keyflag==1){keyflag=0;write_com(0x01);};break;          //5

case 0xb0: num=6;if(keyflag==1){keyflag=0;write_com(0x01);};break;          //6

case 0x70: num=7;break;          //减—

}

}

while(P1!=0xfd);

if(num==4||num==5||num==6)

{

if(flag==0)         //没有按下符号键

{

//led=1;

a=a*10+dat1[num];

}

else

{

//led=1;

b=b*10+dat1[num];

}

}

else

{

flag=1;

fuhao=2;//带表减号

}

write_data(0x30+dat1[num]);

}

P1=0xfb;                 //令第三行为0,判断哪一列按下

if(P1!=0xfb)

{

delay(1000);

if(P1!=0xfb)

{

key=P1&0xf0;

switch(key)

{

case 0xe0: num=8;if(keyflag==1){keyflag=0;write_com(0x01);};break;          //7

case 0xd0: num=9;if(keyflag==1){keyflag=0;write_com(0x01);};break;          //8

case 0xb0: num=10;if(keyflag==1){keyflag=0;write_com(0x01);};break;  //9

case 0x70: num=11;break;  //乘*

}

}

while(P1!=0xfb);

if(num==8||num==9||num==10)

{

if(flag==0)         //没有按下符号键

{

//led=1;

a=a*10+dat1[num];

}

else

{

//led=1;

b=b*10+dat1[num];

}

}

else

{

flag=1;

fuhao=3;//带表乘号*

}

write_data(0x30+dat1[num]);

}

P1=0xf7;                 //令第四行为0,判断哪一列按下

if(P1!=0xf7)

{

delay(1000);

if(P1!=0xf7)

{

key=P1&0xf0;

switch(key)

{

case 0xe0: num=12;if(keyflag==1){keyflag=0;write_data(0x01);};break;  //0

case 0xd0: num=13;break;  //清除rst

case 0xb0: num=14;break;  //等号=

case 0x70: num=15;break;  //除/

}

}

while(P1!=0xf7);

switch(num)

{

case 12:

if(flag==0)         //没有按下符号键

{

//led=1;

a=a*10+dat1[num];

write_data(0x30);

}

else

{

//led=1;

b=b*10+dat1[num];

write_data(0x30);

}

break;

case 13:

write_com(0x01);        //清屏指令

a=0;

b=0;

flag=0;

fuhao=0;

break;

case 15:

flag=1;

fuhao=4;

write_data(0x2f);//除号/

break;

case 14:

if(fuhao==1)//加

{

write_com(0x4f+0x80);

write_com(0x04);//设置光标左移,屏幕不移动

c=a+b;

while(c!=0)         //一位一位显示

{

write_data(0x30+c%10);//显示结果的最后一位在0x4f的位置

c=c/10;//取前面的结果数据

keyflag=1;

}

write_data(0x3d); //显示等于号=

a=0;

b=0;

flag=0;

fuhao=0;//全部清除为0

}

if(fuhao==2)   //减

{

write_com(0x4f+0x80);

write_com(0x04);//设置光标左移,屏幕不移动

if(a>b)

c=a-b;

else

c=b-a;

while(c!=0)         //一位一位显示

{

write_data(0x30+c%10);//显示结果的最后一位在0x4f的位置

c=c/10;//取前面的结果数据

keyflag=1;

}

if(a

write_data(0x3d); //显示等于号=

a=0;

b=0;

flag=0;

fuhao=0;//全部清除为0

}

if(fuhao==3)//乘法

{

write_com(0x4f+0x80);

write_com(0x04);//设置光标左移,屏幕不移动

c=a*b;

while(c!=0)         //一位一位显示

{

write_data(0x30+c%10);//显示结果的最后一位在0x4f的位置

c=c/10;//取前面的结果数据

keyflag=1;

}

write_data(0x3d); //显示等于号=

a=0;

b=0;

flag=0;

fuhao=0;//全部清除为0

}

if(fuhao==3)//乘法

{

write_com(0x4f+0x80);

write_com(0x04);//设置光标左移,屏幕不移动

c=a*b;

while(c!=0)         //一位一位显示

{

write_data(0x30+c%10);//显示结果的最后一位在0x4f的位置

c=c/10;//取前面的结果数据

keyflag=1;

}

write_data(0x3d); //显示等于号=

a=0;

b=0;

flag=0;

fuhao=0;//全部清除为0

}

if(fuhao==4)

{

k=0;

write_com(0x4f+0x80);

write_com(0x04);//设置光标左移,屏幕不移动

c=(long)(((float)a/b)*1000);//强制转换为long。

while(c!=0)         //一位一位显示

{

k++;

write_data(0x30+c%10);//显示结果的最后一位在0x4f的位置

c=c/10;//取前面的结果数据

if(k==3)

{

write_data(0x2e);

k=0;

}

keyflag=1;

}

if(a/b<0)          //如果a比b小的话那么除的结果最高位是0

{

write_data(0x30);

}

write_data(0x3d); //显示等号

…………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………

<think>好的,我现在需要回答用户关于单片机加减乘除运算符号的问题。首先,我得确认用户的需求是什么。他们可能是在学习单片机编程,想知道这些基本运算符的使用方法、注意事项或者底层原理。接下来,我需要回忆单片机中常用的编程语言,主要是C语言,因为大多数单片机开发都使用C。 首先,加减乘除在C语言中的符号是+、-、*、/,这和普通计算机上的C语言是一样的。不过,考虑到单片机的资源有限,比如处理速度、内存等,用户可能需要了解这些运算单片机中的效率或特殊处理。 然后,加法运算,用户可能想知道基本的变量相加,或者涉及指针操作,比如地址计算。例如,用指针访问数组元素时,加法运算可能会有不同的表现,需要避免越界。 减法方面,除了普通减法,还需要注意无符号数减法的结果是否为负数,这可能导致下溢,结果会变成一个很大的正数,容易出错。比如,uint8_t类型变量减到负数时,结果会是255,这可能引发逻辑错误。 乘法在单片机中比较消耗资源,尤其是没有硬件乘法器的8单片机,可能需要多个指令周期来完成。用户可能需要了解如何优化乘法,比如使用移操作代替,或者注意数据类型的范围,防止溢出。例如,两个8数相乘可能得到16的结果,如果忽略这一点,可能导致数据截断错误。 除法运算单片机中更为复杂,特别是除法器可能不存在,导致软件模拟,消耗大量时间。用户需要注意避免使用除法,或者尽量用移或查表法代替。此外,整数除法会直接取整,可能不符合预期,需要注意舍入问题。 接下来,我需要考虑用户可能的实际应用场景。例如,在控制系统中,加减乘除运算用于计算PID参数、传感器数据处理等。这时候运算效率和精度都很重要,用户可能需要了解如何选择合适的数据类型,比如使用浮点数还是定点数,或者如何优化运算速度。 另外,特殊运算符如自增、自减(++、--)也是常用的,尤其是在循环或指针操作中。这些运算符的效率通常较高,但需要注意前置和后置的区别,避免逻辑错误。 可能还需要提到运算优先级,比如乘除先于加减,使用括号来明确顺序,防止因优先级理解错误导致的bug。例如,a + b * c 和 (a + b) * c 的结果不同,必须正确使用括号。 然后,数据类型的影响也很重要。比如,char类型进行运算时会提升为int,可能导致意料之外的结果。另外,溢出问题,尤其是在使用较小的数据类型如uint8_t时,加减乘除都容易溢出,需要谨慎处理。 对于浮点运算,大多数低端单片机没有硬件浮点单元,使用软件模拟会非常慢,应尽量避免。如果必须使用,可以考虑使用定点数运算库来优化性能。 总结下来,我需要分点介绍每个运算符,说明它们在单片机中的使用方式、注意事项、常见问题及优化方法。同时,结合实际例子,让用户更容易理解。例如,给出一些代码片段,说明正确的使用方法和可能出现的错误。 最后,要确保语言通俗易懂,结构清晰,帮助用户逐步理解。可能需要提醒用户在进行运算时注意资源消耗,优化代码效率,以及处理可能的溢出和精度问题。</think>在单片机编程中,加减乘除运算符号的使用与标准C语言一致,但需特别注意硬件资源限制和运算效率。以下是详细说明: --- ### **1. 加法运算符 `+`** - **基本功能**:实现数值相加或地址偏移。 - **示例**: ```c int a = 5 + 3; // a = 8 char *ptr = 0x1000; ptr = ptr + 2; // 地址偏移:0x1000 → 0x1002(假设char为1字节) ``` - **注意事项**: - **指针运算**:加法会根据数据类型自动调整偏移量(如`int`类型占4字节时,`ptr + 1`实际偏移4字节)。 - **溢出风险**:若结果超出变量范围(如`uint8_t`超过255),数值会回绕(如`200 + 100 = 44`)。 --- ### **2. 减法运算符 `-`** - **基本功能**:实现数值相减或计算地址差值。 - **示例**: ```c int b = 10 - 4; // b = 6 char *p1 = 0x2000; char *p2 = 0x2010; int diff = p2 - p1; // 地址差:0x10(即16字节) ``` - **注意事项**: - **无符号数减法**:若结果为负,会回绕为大正数(如`uint8_t a = 5 - 10;` → `a = 251`)。 - **指针有效性**:避免指针越界访问。 --- ### **3. 乘法运算符 `*`** - **基本功能**:实现数值相乘。 - **示例**: ```c int c = 3 * 4; // c = 12 ``` - **注意事项**: - **资源消耗**:无硬件乘法器的单片机(如部分8MCU)需用软件模拟,效率极低。 - **溢出问题**:两数相乘可能超出数据类型范围(如`uint8_t a = 200 * 2 = 400` → 实际值144)。 - **优化建议**: - 用移代替乘法(如`a * 8` → `a << 3`)。 - 使用`uint16_t`或更大类型存储结果。 --- ### **4. 除法运算符 `/`** - **基本功能**:实现数值相除(取商)。 - **示例**: ```c int d = 15 / 4; // d = 3(整数除法舍去小数) ``` - **注意事项**: - **高耗时性**:无硬件除法器的单片机需软件模拟,耗时可能达数十个周期。 - **除零错误**:导致程序崩溃或不可预测行为,需显式检查除数。 - **舍入误差**:整数除法直接截断小数(如`7 / 2 = 3`)。 - **优化建议**: - 用移代替除法(如`a / 8` → `a >> 3`)。 - 使用查表法或预计算常量。 --- ### **5. 特殊场景与优化技巧** - **浮点运算**:尽量避免,改用定点数(如Q格式)或缩放整数运算。 ```c // 示例:用整数模拟0.1精度(缩放10倍) int value = 15; // 实际表示1.5 int result = value * 2; // 3.0 → 存储为30 ``` - **自增/自减运算符**:`++`和`--`常用于循环控制,效率较高。 - **运算符优先级**:乘除优先于加减,建议用括号明确顺序。 ```c int e = 2 + 3 * 4; // e = 14(而非20) int f = (2 + 3) * 4; // f = 20 ``` --- ### **总结** | 运算符 | 适用场景 | 风险点 | 优化方法 | |--------|--------------------|----------------------|------------------------------| | `+` | 计算、地址偏移 | 溢出、指针越界 | 检查范围,使用合适数据类型 | | `-` | 计算、地址差 | 无符号数下溢 | 显式判断结果正负 | | `*` | 数值相乘 | 高耗时、溢出 | 移代替、扩大数据类型 | | `/` | 取商操作 | 极低效率、除零错误 | 移代替、查表法 | **实际开发建议**: 1. 尽量使用操作(如移)代替乘除。 2. 优先选择无符号类型,避免符号带来的复杂性。 3. 关键代码段禁用中断,防止运算过程被打断。
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