簡易四則運算計算器（C51微控制器實現）

阿新 • • 發佈：2019-02-03

【說明】

這是嵌入式課程的一個小作業，用C51微控制器，實現了0-255內的簡易四則運算，暫不支援負數、溢位等特殊情況的處理。

【關鍵點】

1、計算器用R5、R6、R7三位顯示，段碼為0，全暗，段碼為0xff，全亮。

2、R3用於儲存運算子

3、兩數都用B壓入棧中，最後取結果時可以分別彈出，並根據操作符計算。

4、程式在兩數的第一位預設都輸入數字，其他位置皆可復位。

5、一次計算完成後、按任意鍵復位。

【鍵盤位置】

程式碼：

;3位0-255計算器，支援四則運算
;按鍵有0-9、+、-、*、/、復位、=
;R5,R6,R7分別用於顯示三位
;暫不支援負數、溢位處理
ORG		0000H
LJMP	START
	WC	EQU	 P0	 ;數碼管位控
	DC	EQU	 P1  ;數碼管段控
	KC	EQU	 P2  ;鍵盤檢測

ORG		0030H
START:
     MOV 	R5,		#0
	 MOV 	R6,		#0
	 MOV 	R7,		#0
N1_B1:
	 ACALL		KEYDOWN
	 CJNE		R4,		#0x10,		PRO1		;檢測到按鍵做相應處理						 
	 ACALL		DISPLAY
	 JMP		N1_B1							;否則繼續檢測
PRO1:
	 MOV		A,		R4
	 MOV		R0,		A
	 MOV		DPTR,	#DCODE
	 MOVC 		A,		@A+DPTR
	 MOV		R5,		A
N1_B2:
	 ACALL		DISPLAY
	 ACALL		KEYDOWN
	 CJNE	   	R4,		#0x10,		PRO2		 ;檢測按鍵，有鍵按下做相應處理
	 JMP		N1_B2
PRO2:
	 MOV		A,		R4
	 ACALL		JUDGE_OPER						 ;檢查是否為操作符
	 CJNE		R3,		#0x04,		CON1		 ;是清除鍵，直接復位
	 JMP		START
CON1:
	 CJNE		R3,		#0x06,		PRO3		 ;是操作符,跳轉到PRO3	   											 											 
     MOV		A,		R4						 ;是數字
	 MOV		R1,		A
	 MOV		DPTR,	#DCODE
	 MOVC 		A,		@A+DPTR
	 MOV		R6,		A
	 MOV		R4,		#0x10
	 JMP		N1_B3
PRO3:
     MOV		B,		R0						 ;將num1的結果儲存在B中
	 PUSH		B
	 JMP		N2_B1							 ;轉去判斷第2個數的第1位
N1_B3:
	 ACALL		DISPLAY							 ;第1個數字第3位
	 ACALL		KEYDOWN
	 CJNE	   	R4,		#0x10,		PRO4		 ;檢測按鍵，有鍵按下做相應處理
	 JMP		N1_B3
PRO4:
     MOV		A,		R4
	 ACALL		JUDGE_OPER						 ;檢查是否為操作符
	 MOV		A,		R3
	 CJNE		A,		#0x04,		CON2		 ;是清除鍵，直接復位
	 JMP		START
CON2:
 	 CJNE		A,		#0x06,		PRO5		 ;等於則是數字，不等於則是操作符	
	 MOV		A,		R4						 ;是數字
	 MOV		R2,		A
	 MOV		DPTR,	#DCODE
	 MOVC 		A,		@A+DPTR
	 MOV		R7,		A
	 MOV		A,		R0						 ;保留第1位數
	 MOV		B,		#100D
	 MUL		AB
	 MOV		R0,		A						 ;將百位保留在R0
	 MOV		A,		R1						 ;保留第2位數
	 MOV		B,		#10D					
	 MUL		AB
	 MOV		R1,		A						 ;將十位保留在R1
	 MOV		A,		R2						 ;相加
	 ADD		A,		R1
	 ADD		A,		R0
	 MOV		B,		A						 ;將第1位數先存在B中
	 PUSH		B
     JMP		OPER
PRO5:
     MOV		A,		R0
	 MOV		B,		#10D
	 MUL		AB
	 MOV		R0,		A						 
	 MOV		A,		R1
	 ADD		A,		R0
	 MOV		B,		A
	 PUSH       B
	 JMP		N2_B1
OPER:
     ACALL		DISPLAY				 
	 ACALL		KEYDOWN
	 MOV		A,	   R4
	 CJNE		A,	   #0x10,		PRO6		 ;有鍵按下
	 JMP		OPER
PRO6:
	 MOV		A,	   R4
	 ACALL		JUDGE_OPER
	 MOV		A,	   R3
	 CJNE		A,	   #0x04,		N2_B1		 ;不等於是操作符,等於是復位鍵
	 JMP		START
N2_B1:	
	 ACALL		DISPLAY							 ;第2個數第1位
	 ACALL		KEYDOWN
	 MOV		A,		R4
	 CJNE		A,		#0x10,		PRO7		 ;有鍵按下
	 JMP		N2_B1
PRO7:
	 MOV		A,		R4						 ;保留原有操作符
	 PUSH		0x03							 ;儲存R3中的操作符標記
	 ACALL		JUDGE_OPER
	 MOV		A,		R3
	 POP		0x03
	 CJNE		A,		#0x04,		CON3		 ;判斷是否是復位鍵
	 JMP		START
CON3:
	 MOV		A,		R4
	 MOV		R0,		A
	 MOV		DPTR,	#DCODE
	 MOVC 		A,		@A+DPTR
	 MOV		R5,		A
	 MOV		R6,		#0x00		 			 ;清除後兩位顯示
	 MOV		R7,		#0X00
N2_B2:
     ACALL		DISPLAY
	 ACALL		KEYDOWN
	 MOV		A,		R4
	 CJNE		A,		#0x10,		PRO8		 ;有鍵按下
	 JMP		N2_B2

PRO8:
	 MOV		A,		R4						 ;保留原有操作符
	 PUSH		0x03							 ;儲存R3中的操作符標記
	 ACALL		JUDGE_OPER
	 MOV		A,		R3
	 POP		0x03
	 CJNE		A,		#0x04,		CON4		 ;不是清除鍵繼續判斷
	 JMP		START
CON4:
	 CJNE		A,		#0x06,		PRO9		 ;不相等說明是操作符，相等說明是數字
	 MOV		A,		R4
	 MOV		R1,		A
	 MOV		DPTR,	#DCODE
	 MOVC 		A,		@A+DPTR
	 MOV		R6,		A
	 JMP		N2_B3
PRO9:
	 CJNE		A,		#0x05,		MIDNODE		 ;不是等於號，出錯返回
	 MOV		A,		R0
	 MOV		B,		A
	 PUSH		B
	 JMP		EDIS
N2_B3:
     ACALL		DISPLAY
	 ACALL		KEYDOWN
	 MOV		A,		R4
	 CJNE		A,		#0x10,		PRO10		 
	 JMP		N2_B3
PRO10:
	 MOV		A,		R4						 ;保留原有操作符
	 PUSH		0x03							 ;儲存R3中的操作符標記
	 ACALL		JUDGE_OPER
	 MOV		A,		R3
	 POP		0x03
	 CJNE		A,		#0x04,		CON5		 ;不是清除鍵繼續判斷
	 JMP		START			
CON5:	
     CJNE		A,		#0x06,		PRO11		 ;不相等說明是操作符
	 MOV		A,		R4
	 MOV		R2,		A
	 MOV		DPTR,	#DCODE
	 MOVC 		A,		@A+DPTR
	 MOV		R7,		A
	 MOV		A,		R0
	 MOV		B,		#100D
	 MUL		AB
	 MOV		R0,		A
	 MOV		A,		R1
	 MOV		B,		#10D
	 MUL		AB
	 MOV		R1,		A
	 MOV		A,		R2	
	 ADD		A,		R1
	 ADD		A,		R0
	 MOV		B,		A
	 PUSH		B
	 JMP		AK
MIDNODE:
     JMP		START
PRO11:
	 CJNE		A,		#0x05,		MIDNODE		   ;通過中繼節點返回
	 MOV		B,		#10D
	 MOV		A,		R0
	 MUL		AB
	 ADD		A,		R1
	 MOV		B,		A
	 PUSH		B
	 JMP		EDIS     
AK:
	 ACALL		DISPLAY
	 ACALL		KEYDOWN
	 MOV		A,		R4
	 CJNE		A,		#0x10,		EDIS
	 JMP		AK
EDIS:
	 POP	    B
	 MOV		A,		B
	 POP		B	
	 MOV		R0,		A		   ;交換AB
	 MOV		A,		B
	 MOV		B,		R0
	 MOV		R1,		A
	 MOV		A,		R3
	 CJNE		A,		#0x00,	   NXT1		    ;通過R3的值，判斷運算子
	 MOV		A,		R1						;並進行相應運算
	 ADD		A,		B
	 JMP		TS
NXT1:
	 CJNE		A,	    #0x01,	   NXT2
	 MOV		A,		R1
	 SUBB		A,		B
	 JMP		TS
NXT2:
	 CJNE		A,		#0x02,	   NXT3
	 MOV		A,		R1
	 MUL		AB
	 JMP		TS
NXT3:
	 CJNE		A,	   	#0x03,     MIDNODE
	 MOV		A,	   	R1
	 DIV		AB
TS:											   ;轉換顯示
     MOV		R0,		A
	 MOV		B,		#100D
	 DIV		AB
	 MOV		R1,		A
	 MOV		DPTR,	#DCODE
	 MOVC 		A,		@A+DPTR
	 MOV		R5,		A
	 MOV		A,		B
	 MOV		B,		#10D
	 DIV		AB
	 MOV		DPTR,	#DCODE
	 MOVC		A,		@A+DPTR
	 MOV		R6,		A
	 MOV		A,		B
	 MOV		DPTR,	#DCODE
	 MOVC		A,		@A+DPTR
	 MOV		R7,		A
RESTART:
     ACALL		DISPLAY
	 ACALL		KEYDOWN
	 MOV		A,		R4
	 CJNE		A,		#0x10,	MIDNODE
	 JMP		RESTART		

								 
;按鍵檢測程式，若有鍵按下，返回0-15，無鍵按下返回16
KEYDOWN:
        MOV		R4,		#0x10
		MOV 	KC,		#0x0F
		MOV 	A,		KC
		CJNE 	A,		#0X0F,		PRO 	;檢測列
		RET
PRO:
		ACALL 	DELAY				 		;延時消抖
		MOV 	A,		KC
		CJNE 	A,		#0X0F,		COL		;確認有鍵按下
		RET
COL:
COL1:
		MOV 	A,		KC
		CJNE 	A,		#0X07,		COL2	;判斷哪一列
		MOV 	R4,		#0H
		JMP 	ROW
COL2:
		CJNE 	A,		#0X0B,		COL3
		MOV 	R4,		#4H
		JMP 	ROW
COL3:
		CJNE 	A,		#0X0D,		COL4
		MOV 	R4,		#8H
		JMP 	ROW
COL4:
		CJNE 	A,		#0X0E,		BACK        ;沒有列被按下，直接返回
		MOV 	R4,		#0CH
ROW:
		MOV 	KC,		#0XF0            		;行檢測
		MOV 	A,		KC
ROW1:
		CJNE 	A,		#0X70,		ROW2
		MOV 	A,		R4
		ADD 	A,		#3H
		MOV	 	R4,		A
		JMP 	BACK
ROW2:
		CJNE 	A,		#0XB0,		ROW3
		MOV 	A,		R4
		ADD 	A,		#2H
		MOV 	R4,		A
		JMP 	BACK
ROW3:
		CJNE 	A,		#0XD0,		ROW4
		MOV 	A,		R4
		ADD 	A,		#1H
		MOV 	R4,		A
		JMP 	BACK
ROW4:
BACK:
		MOV		A,		R4
		CJNE	A,		#0x10,	DY
		RET
DY:
		ACALL	DELAY
		ACALL 	DELAY
		ACALL	DELAY
		ACALL	DELAY
		RET

;數碼管顯示3位數字，分別存在R5，R6，R7
DISPLAY:
        PUSH	0x00
		PUSH	0x01
        MOV 	R0,		#0
        ;輸出位碼
		MOV 	DPTR,	#WCODE
		MOV 	A,		R0
		MOVC 	A,		@A+DPTR
		MOV 	WC,		A
		;輸出段碼
		MOV     A,		R5
		MOV		DC,		A
		MOV		R1,		#0x0f
LP1:	
        ;延長單位顯示時間
		DJNZ 	R1,		LP1
		MOV		DC,		#0
		INC 	R0
   	
		;輸出位碼
		MOV 	DPTR,	#WCODE
		MOV 	A,		R0
		MOVC 	A,		@A+DPTR
		MOV 	WC,		A
		;輸出段碼
		MOV     A,		R6
		MOV		DC,		A
		MOV		R1,		#0x0f
LP2:	
        ;延長單位顯示時間
		DJNZ 	R1,		LP2
		MOV		DC,		#0
		INC 	R0
        
		;輸出位碼
		MOV 	DPTR,	#WCODE
		MOV 	A,		R0
		MOVC 	A,		@A+DPTR
		MOV 	WC,		A
		;輸出段碼
		MOV     A,		R7
		MOV		DC,		A
		MOV		R1,		#0x0f
LP3:	
        ;延長單位顯示時間
		DJNZ 	R1,		LP3
		MOV		DC,		#0
		POP		0x01
		POP		0x00
		RET	

;判斷A中是什麼操作符，+ — * / reset =分別對應R3中的值為0-5，
;若不是操作符，則R3中的值被設定為6
JUDGE_OPER:
	 MOV		R3,		#6
AD:
     CJNE		A,		#0x0a,		SB			 ;不是加號，跳到減號
	 MOV		R3,		#0						 ;0代表加法	
	 RET
SB:
	 CJNE		A,		#0x0b,		ML			 ;不是減號，跳到乘號
	 MOV		R3,		#1						 ;1代表減法
     RET
ML:
     CJNE       A,		#0x0c,		DV			 ;不是乘號，跳到除號
	 MOV		R3,		#2						 ;2代表乘法
	 RET
DV:
     CJNE		A,		#0x0d,		CL			 ;不是除號，跳到清除鍵
	 MOV		R3,		#3						 ;3代表除法
	 RET
CL:
     CJNE		A,		#0x0e,		EU			 ;不是清除鍵，跳到等號
	 MOV		R3,		#4						 ;4代表清除鍵
	 RET
EU:
     CJNE		A,		#0x0f,		FN			 ;不是等號，返回
	 MOV		R3,		#5						 ;5代表等號
FN:
     RET

;延時程式
DELAY:
        PUSH 	0x00			;保護現場,R0,R1
		PUSH 	0x01
		MOV 	R0,		#96H
  LP4:
		MOV 	R1,		#82H
  LP5:
		DJNZ 	R1,		LP5
		DJNZ 	R0,		LP4
		POP 	0x01			;還原現場
		POP 	0x00
		RET

	 WCODE: DB  0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f		   			;位碼
	 DCODE: DB  0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f     	;段碼
	 NUM1:  DB	0xff,0xff,0xff											;運算元1
	 NUM2:  DB  0xff,0xff,0xff											;運算元2
END

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