嵌入式系统设计实验综合设计报告
6.2.2 按键处理模块 ........................................................................... 8 6.2.3 实时简易电子计算器万年历模块 ............................................... 8
7 仿真调试分析 .................................................................................................. 9 8 设计中的问题及解决方法 .............................................................................. 10 9 学习心得 ....................................................................................................... 10 附 录 ................................................................................................................ 12
附录1：主程序代码 ................................................................................... 12 附录2：系统总体结构电路原理图 .............................................................. 19 参考文献 ........................................................................................................... 20
嵌入式系统设计实验综合设计报告
基于STM32的简易电子计算器设计与实现
前 言
最早的计算工具诞生在中国。中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策，又被叫做算筹。这种算筹多用竹子制成，也有用木头、兽骨充当材料的，约二百七十枚一束，放在布袋里可随身携带。直到今天仍在使用的珠算盘，是中国古代计算工具领域中的另一项发明，明代时的珠算盘已经与现代的珠算盘几乎相同。17世纪初，西方国家的计算工具有了较大的发展。英国数学家纳皮尔发明了“纳皮尔算筹”，英国牧师奥却德发明了圆柱形对数计算尺，这种计算尺不仅能做加减乘除、乘方、开方运算，甚至可以计算三角函数、指数函数和对数函数。这些计算工具为现代计算器的发展奠定了良好的基础。1642年，年仅19岁的法国伟大科学家帕斯卡引用算盘的原理，发明了第一部机械式计算器。在他的计算器中有一些互相联锁的齿轮，一个转过十位的齿轮会使另一个齿轮转过一位，人们可以像拨电话号码盘那样，把数字拨进去，计算结果就会出现在另一个窗口中，但是只能做加减计算。1694年，莱布尼兹在德国将其改进成可以进行乘除的计算。此后，到了20世纪50年代末，电子计算器问世。
而现在我们所说的计算器一般是指“电子计算器”，该名词由日文传入中国。计算器是能进行数学运算的手持机器，拥有集成电路芯片，结构简单，功能较弱，但由于它使用方便、操作简单、价格低廉，因而广泛运用于商业交易中，也是必备的办公用品之一。
随着电子技术的飞速发展，为了进行大量的运算，电子计算器应用于各个领域，从而使电子计算器的应用更为广泛，不仅改变传统意义的手持计算器功能，使计算器支持彩屏的显示，界面更友好，可扩展性能更强，为生活和工作带来了便捷。
本设计的简易电子计算器以STM32微控制器芯片作为核心控制器，由于其基于ARM Cortex-M3处理器，可用于满足大部分通用型应用的需求，故选用STM32。具体需要硬件的调试以及软件程序的编写和实现来完成。
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1 设计要求
? 具有通过四个按键来选择的功能； ? 具有彩屏显示以及界面功能；
? 具有显示输入的第一位数字和第二位数字的功能； ? 具有除法保留小数位数的功能； ? 具有基本的加减乘除功能；
2 设计目的与作用
设计目的：简易电子计算器设计首要的工作是结合以往所学C语言的编写理论和编写规则来编写简易电子计算器的软件部分，编写时要结合STM32开发板的管脚功能和其他硬件电路，如输入模块和TFT-LCD液晶显示屏。利用开发板硬件电路实现软硬件结合，能够掌握简易电子计算器的设计、组装与调试方法。
设计作用：通过对简易电子计算器的设计与实现，巩固和加深嵌入式系统应用的知识面，更近一步了解STM32的具体使用，并能够掌握简易电子计算器的设计思路，提高及灵活运用所学知识。在设计与实现的过程中，熟悉软硬件设计的方法、内容及步骤，提高动手实践能力、提高科学的思维能力，对于论文的编写，培养书写综合实验报告的能力。
3 所用设备及软件
本次设计采用的设备为STM32开发板，以及keil MDK软件和C语言的编写。
4 系统设计方案
4.1 系统总体设计
本设计采用意法半导体基于Cortex-M3的STM32F103，意法半导体的板子具有良好的性价比、低功耗、易开发等特点，而且其体系和架构资料丰富，用它能够快速的开发出整个系统。
显示屏的选择，现有的液晶显示屏的种类很多，本设计选用的是2.8寸带触摸的彩屏，分辨率为320x240，支持16位色，这个就足够本设计使用了。
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可把数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到LCD液晶显示模块，实现简易电子计算器用户操作界面的显示，在开发板上可使用四个独立按键进行光标上下左右的移动，根据软件程序的设置，开发板加减乘数的计算功能。
系统整体框图如图4.1所示：
蜂鸣器电路 S T M LCD液晶显示模块 复位电路 串口电路 简易电子计算32 独立按键处理模块 电源 图4.1 系统整体框图
4.2 简要阐述系统工作原理
整个系统用STM32单片机作为中央控制器，由单片机执行采集内部RTC值，简易电子计算器信号通过单片机I/O传给LCD显示屏，单片机模块控制驱动模块驱动显示模块，通过显示模块来实现信号的输出、LCD显示屏的显示及相关的控制功能。系统设有按键模块用于对数字进行调整。系统流程图如图4.2所示：
图4.2 系统流程图
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