对STM32科学计算器的研究设计.doc

基于STM32科学计算器的设计 Abstract Monolithic integrated circuit occurs is a product of the rapid development of computer technology it is the core of the embedded control system today it has been widely applied to all areas of our daily life electronics technology telecommunications automotive industrial etc Our scientific calculator of this design is to use the STM32 microcontroller produced by Calculator Calculator generally refers to the Calculator the noun by the Japanese came to China Calculators are handheld machine that can do the math with integrated circuit chips simple structure less functional but because of its ease of use simple operation and low cost which are widely used in commercial transactions is one of the essential office supplies Key words STM32microcontroller touch calculator 目 录 摘 要 2 Abstract 3 目 录 4 第一章 引言 6 第二章 总体方案设计 7 21 任务与要求 7 com 7 com 7 22 方案论证 7 com系统的选型 7 com的选型 8 com储器的选型 8 23 系统总体设计 8 第三章 系统硬件设计 9 31 微控制器简介 9 32 触摸屏模块简介 10 com分简介 10 com分简介 12 33 AT24C02简介 13 34 整体系统硬件设计 15 com系统设计 16 com分设计 16 com和PC机通信设计 17 com和触摸屏接口设计 17 第四章 系统软件设计 20 41 系统各个模块初始化 20 42 显示模块程序设计 21 43 触摸模块程序设计 25 44 实现运算表达式的程序设计 27 第五章 总 结 32 致 谢 34 参考文献 35 附 录 36 引言 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 本文设计的是一种基于STM32科学计算器的设计通过触摸屏进行人机交互按键直接显示在触摸屏上不需要传统的机械按键并且可以在需要键盘的时候才调出来传统的机械按键需要占用单片机大量的IO口而触摸屏只需要通过SPI接口和单片机通信 总体方案设计 任务与要求 任务 完成数学表达式的计算包括括号三角函数logln等一些常用的数学函数并将表达式和结果实时显示出来 要求 基本功能 实现基本的四则运算并在触摸屏上显示表达式和结果 当输入错误的表达式时能显示出相对应的错误提示用户纠正 扩展功能 实现小数负数的运算 实现平方n次方平方根n次方根的运算 实现三角函数logln等一些常用的数学函数的运算 3技术指标 精确到小数点后6位 计算的范围为-34×10-38～34×1038 实时显示计算表达式和结果 方案论证 单片机系统的选型 单片机系统选用意法半导体基于Cortex-M3的STM