嵌入式--計算器--實驗報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 計算器設計實驗報告1、 實驗設計主要分工 文斌：算法設計，LCD顯示。04* 張希：界面（按鈕控件）設計，文件內(nèi)容讀取。共同調(diào)試、完善設計。2、 程序設計實現(xiàn)功能效果（1）支持整數(shù)、小數(shù)基本加減乘除運算；（2）有優(yōu)先級的判別計算。優(yōu)先級由高到低一次為括號運算、乘除運算、加減運算。（3）支持鍵盤輸入和觸摸屏輸入；（4）能讀取指定目錄下文本內(nèi)容（內(nèi)容為計算表達式）并計算得出結(jié)果，將內(nèi)容和結(jié)果顯示在LCD上。程序任務開始后，等待鍵盤或觸摸屏的輸入。輸入鍵有09數(shù)字鍵、+-*/（）運算符、del退格鍵、clear清屏鍵、read讀指定目錄文本內(nèi)容并計算鍵、enter'

2、;='鍵、.小數(shù)點鍵。每當有字符輸入時，觸摸屏相應鍵顯示“AAA”，100ms后恢復原相應按鍵符號，同時LCD屏幕上顯示相應字符。當輸入'del'鍵時，屏幕顯示去掉最后一位字符。當輸入'='號后，得出計算結(jié)果，結(jié)果顯示于表達式的下一行。若是除零錯誤，則結(jié)果顯示為“/0ERROR!”。若有非法字符（觸摸點不能識別為設計按鍵符則視為非法字符），則結(jié)果輸出為“Syntax Error!”。若表達式有運算符連續(xù)輸入，則忽略前面的運算符，只取最后一位運算符計算，正常顯示數(shù)字結(jié)果。當輸入'clear'鍵時，情況顯示區(qū)域。當輸入'read

3、9;鍵時，從指定目錄文本文件中讀取表達式并計算。將表達式內(nèi)容和計算結(jié)果顯示在LCD上。LCD顯示界面如下：輸入顯示：結(jié)果輸出：del123+clear456-read789*enter（0）/3、 程序算法實現(xiàn) 1、計算算法 首先將輸入的09數(shù)字、+-*/（）運算符的內(nèi)容存儲于一個全局變量calnumber中，表達為中綴表達式。用void str2repol（）函數(shù)，將輸入字符串calnumber轉(zhuǎn)換成逆波蘭表達式并存于全局數(shù)組char repolmaxs中。str2repol（）函數(shù)中綴表達式轉(zhuǎn)成逆波蘭后綴表達式算法如下：(1)首先構(gòu)造一個運算符棧stackmaxs，此運算符在棧內(nèi)遵循越往棧

4、頂優(yōu)先級越高的原則。(2)讀入一個中綴表示算術(shù)表達式strmaxs（注：stri=cali）。(3)從左至右掃描該算術(shù)表達式，從第一個字符開始判斷，如果該字符是數(shù)字，則分析到該數(shù)字串的結(jié)束并將該數(shù)字串直接輸出到repolmaxs中。(4)如果不是數(shù)字，該字符則是運算符，此時需比較優(yōu)先關系。步驟如下：若為左括號（則壓入運算符棧頂；若為其他運算符，則將該字符與運算符棧頂?shù)倪\算符的優(yōu)先關系相比較。若該字符優(yōu)先關系高于此時運算符棧頂?shù)倪\算符，則將該運算符入棧。若該字符優(yōu)先關系不高于此時運算符棧頂?shù)倪\算符，則將棧頂?shù)倪\算符從棧中彈出到repolmaxs，直到棧頂運算符的優(yōu)先級低于當前運算符，將該字符入棧

5、。若為有括號（，則彈出運算符棧頂?shù)倪\算符至到repolmaxs，直到遇到左括號（。彈出并作廢此開括號。(5) 重復上述操作。中綴表達式轉(zhuǎn)成逆波蘭后綴表達式后，calculate（）函數(shù)計算后綴表達式的值算法如下： 用局部數(shù)組stacktop存放運算結(jié)果，top初值為0.（1） 依次讀入后綴表達式repolmaxs的字符ch，循環(huán)判斷ch。（2） 若ch為運算符，則stacktop-1與stacktop做相應運算。若運算只需單操 作數(shù)則stacktop做相應運算。運算結(jié)果存于stacktop-1。然后top- -。 否則ch為數(shù)字或小數(shù)點.'，為數(shù)字則 d=10.0*d+ch-'

6、0' （d初始值為0，用 于存放連續(xù)數(shù)字字符的數(shù)學值）。遇小數(shù)點，d保持原值。小數(shù)點后的數(shù)字符與 小數(shù)點前的數(shù)字符一樣處理，i記錄小數(shù)點后的數(shù)字符個數(shù)。最后d=d/(10i)， top+;stacktop=d。注：若str2repol（）函數(shù)遇非法字符時，LCD輸出相應提示，不調(diào)用calculate（）。若calculate（）函數(shù)遇除零，則不做運算，LCD輸出“/0ERROR!”。2、 按鍵控件3、 LCD輸出顯示將字符串轉(zhuǎn)為Unicode編碼，在指定坐標處用文本模式顯示字符串。實現(xiàn)函數(shù)如下： void lcddisplay(char *str,int xx,int yy) PDC

7、pdc;/創(chuàng)建繪圖設備上下文結(jié)構(gòu) U16 chx100; pdc=CreateDC();/創(chuàng)建繪圖設備上下文 strChar2Unicode(chx, str); TextOut(pdc, xx, yy, chx, TRUE, FONTSIZE_MIDDLE);/文本模式下顯示文字 DestoryDC(pdc);/刪除繪圖設備上下文 注：由于計算器計算結(jié)果為double型數(shù)據(jù)，需將double型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為字符串。 實現(xiàn)函數(shù)如下: char *doub2str(double d, char *str) char str240; /double型數(shù)據(jù)d轉(zhuǎn)為字符串存于str double f=-1.0

8、;int j=0,k,i,st,t; if(d=0.0)str0='0'str1='0'/判斷d為0 else if(d<0.0)d=-d;st=1;str0='-'/判斷為負數(shù) else st=0; i=(int)d; /正浮點數(shù)的整數(shù)部分 while(i!=0) str2j+=i%10+'0'i /= 10; for(k=0;k<j;k+) strk+st = str2j-1-k; if(st=1)j=j+st;st=0; strj+='.' d -= (int)d; /正浮點數(shù)的小數(shù)部分 for(

9、i=0;i<10;i+) d *= 10;strj+ = (int)d+'0'd -= (int)d; while(str-j='0');/去掉末尾的0 str+j = '0' return str; 4、文本讀取 四、程序設計流程圖五、程序?qū)崿F(xiàn)主要函數(shù)功能說明（1） void Main_Task(void *Id)：主任務函數(shù)；功能：創(chuàng)建消息結(jié)構(gòu)； 清除屏幕； 調(diào)用創(chuàng)建按鈕控件函數(shù)； 等待消息； 判斷消息； 調(diào)用消息處理函數(shù)；（2） void myButtonall()：創(chuàng)建按鈕控件函數(shù) 功能：調(diào)用相關函數(shù)； SetRect（）； Cre

10、ateButton（）； DrawButton(b19)； 創(chuàng)建按鈕；（3）void onKey(unsigned int nkey, int fnkey)：鍵盤消息響應函數(shù)功能：判斷按鍵； 調(diào)用相關按鍵響應函數(shù)；（4）void myontouch(int xxx,int yyy)：觸摸屏消息響應函數(shù)功能：識別觸摸區(qū)域； 調(diào)用響應觸摸鍵響應函數(shù)；（5）void str2repol()：字符表達式轉(zhuǎn)逆波蘭表達式函數(shù)功能：判別首位字符是否為'-'號，是則將字符串后移一位，首位置0； 判別有無非法字符.有則標志位err=1； 將輸入字符串轉(zhuǎn)成逆波蘭表達式；（6）void calcul

11、ate()：計算函數(shù)功能：判別標志位err。為1則輸出“Syntax Error！”并退出，否則繼續(xù)-> 判別逆波蘭表達式內(nèi)容； 判別小數(shù)點->對數(shù)字做相應加權(quán) 判別運算符->做相應運算 調(diào)用double型轉(zhuǎn)字符串函數(shù)； 調(diào)用字符串結(jié)果顯示函數(shù)。（7）char *doub2str(double d, char *str)：double型轉(zhuǎn)字符串函數(shù)功能:判別d是否為負數(shù)。是則字符串首位置'-'；d取反，繼續(xù)-> 判別d小數(shù)部分是否為零。是則整數(shù)轉(zhuǎn)字符串，否則再繼續(xù)>小數(shù)轉(zhuǎn)字符串 將double型數(shù)字轉(zhuǎn)換成字符串類型； 存儲字符串并返回。（8）voi

12、d lcddisplay(char *str,int xx,int yy)：字符串顯示函數(shù)功能：將字符串str顯示在LCD的指定坐標（xx，yy）。（9） void redraw(char key)：重畫按鈕函數(shù)功能：響應相應函數(shù)； 重畫相應按鈕； 延時100ms后恢復原按鈕。（10） char zb2key(int x,int y)：坐標轉(zhuǎn)按鍵函數(shù)功能：將觸摸點坐標（x，y）轉(zhuǎn)換成相應按鍵字符。（11） void dcr(char key)：退格、清屏、讀文件函數(shù)功能：響應退格鍵，屏幕顯示去除最后一位字符，當前輸入后前一次輸入置'0'； 響應清屏鍵，清楚顯示區(qū)域內(nèi)容； 響應讀

13、文件，調(diào)用讀文件函數(shù)。（12） void readfile()：讀文件函數(shù)功能：讀取指定目錄文本文件； 顯示文本內(nèi)容； 計算內(nèi)容(表達式)并顯示。（13） void clc()：清屏函數(shù)功能：清除顯示區(qū)域內(nèi)容。 六、完整【main.c】程序#include "./ucos-ii/includes.h" /* uC/OS interface */#include "./ucos-ii/add/osaddition.h"#include "./ucos-ii/add/ustring.h"#include "./inc/drive

14、rs.h"#include<math.h>#include "./inc/sys/lib.h"#include "./src/gui/gui.h"#include <string.h>#include <stdio.h>char TextFilename="/sys/ucos/fj/2.txt" /自定義聲明/文件test: 1+2+3+4+5+6+7+8+9=/文件1: 1+2+3+4+5+6+7+8+9=/文件2: 0.7+5*(1+2)/(2+4)=/文件3: FILE* pfile

15、;#define maxs 200#define react 100#define xz 130#define yz 100char calmaxs;char readmaxs;int number=1,clear=1;double result;U16 str120;char repolmaxs; /*存儲后綴表達式*/void Main_Task(void *Id); /Main_Test_Taskvoid calculate();void str2repol();void readfile();void clc();void send();void lcddisplay(char *st

16、r,int xx,int yy);void rezdisplay(double res);void onKey(unsigned int nkey, int fnkey);void myontouch(int xxx,int yyy);void myButtonall();void redraw(char key);void send(PButtonCtrl b);char zb2key(int x,int y);void dcr(char key);char *doub2str(double d, char *str);/*任務定義*/OS_STK Main_StackSTACKSIZE=0

17、, ; /Main_Test_Task堆棧#define Main_Task_Prio 12void ontouch(unsigned int x, int y);OS_STK test_StackSTACKSIZE=0, ; /test_Test_Task堆棧void test_Task(void *Id); /test_Test_Task#define test_Task_Prio 15PButtonCtrl b0;PButtonCtrl b1;PButtonCtrl b2;PButtonCtrl b3;PButtonCtrl b4;PButtonCtrl b5;PButtonCtrl b

18、6;PButtonCtrl b7;PButtonCtrl b8;PButtonCtrl b9;PButtonCtrl b10;PButtonCtrl b11;PButtonCtrl b12;PButtonCtrl b13;PButtonCtrl b14;PButtonCtrl b15;PButtonCtrl b16;PButtonCtrl b17;PButtonCtrl b18;PButtonCtrl b19;/PTextCtrl b20;U32 CtrlID0=200;U32 CtrlID1=201;U32 CtrlID2=202;U32 CtrlID3=303;U32 CtrlID4=20

19、4;U32 CtrlID5=205;U32 CtrlID6=306;U32 CtrlID7=207;U32 CtrlID8=208;U32 CtrlID9=209;U32 CtrlID10=210;U32 CtrlID11=211;U32 CtrlID12=212;U32 CtrlID13=213;U32 CtrlID14=214;U32 CtrlID15=215;U32 CtrlID16=216;U32 CtrlID17=217;U32 CtrlID18=218;U32 CtrlID19=219;U32 CtrlID20=220; structRECT rect0;/定義矩形框結(jié)構(gòu)struc

20、tRECT rect1;structRECT rect2;structRECT rect3;structRECT rect4;structRECT rect5;structRECT rect6;structRECT rect7;structRECT rect8;structRECT rect9;structRECT rect10;structRECT rect11;structRECT rect12;structRECT rect13;structRECT rect14;structRECT rect15;structRECT rect16;structRECT rect17;structRE

21、CT rect18;structRECT rect19;structRECT rect20; U16 Caption016; /定義按鍵功能 U16 Caption116;U16 Caption216;U16 Caption316;U16 Caption416;U16 Caption516;U16 Caption616;U16 Caption716;U16 Caption816;U16 Caption916;U16 Caption1016;U16 Caption1116;U16 Caption1216;U16 Caption1316;U16 Caption1416;U16 Caption151

22、6;U16 Caption1616;U16 Caption1716;U16 Caption1816;U16 Caption1916; U16 Caption_Actived16; U32 ButtonStyle=5;U32 ButtonStyle_Actived=3;U32 ButtonFontSize= 2;U32 TextStyle=4;U32 TextFontSize= 2;/*主函數(shù)*/int main(void)ARMTargetInit(); OSInit(); OSInitUart();initOSFile();#if USE_MINIGUI=0initOSMessage();i

23、nitOSList();initOSDC();initOSCtrl();LoadFont();#endifloadsystemParam();LCD_printf("Create task on uCOS-II.n");OSTaskCreate(Main_Task, (void *)0, (OS_STK *)&Main_StackSTACKSIZE-1, Main_Task_Prio);OSAddTask_Init(1); LCD_printf("Starting uCOS-II.n");LCD_printf("Entering gra

24、ph mode.n");LCD_ChangeMode(DspGraMode);OSStart(); return 0;/主任務/void Main_Task(void *Id) PButtonCtrl b;POSMSG pMsg=0;/創(chuàng)建消息結(jié)構(gòu) U32 tou; int x=0; int y=0; ClearScreen(); myButtonall(); for(;) pMsg=WaitMessage(0); /等待消息switch(pMsg->Message)case OSM_KEY:/鍵盤消息 onKey(pMsg->WParam,pMsg->LParam

25、); break; case OSM_TOUCH_SCREEN: x=pMsg->WParam&0xffff; y=pMsg->WParam>>16; myontouch(x,y); break; DeleteMessage(pMsg);/刪除消息,釋放資源 void onKey(unsigned int nkey, int fnkey) int ret; char *str, skey16;cal0='0' if(clear=1)clear=0;clc();/清屏 lcddisplay(cal+1,xz,yz); if(nkey&KEY

26、_DOWN)=0)return; switch(nkey&0xff)case 'N':str="NumLock" clc(); readfile(); break;case 'r':str="Enter" calnumber='=' redraw(calnumber); printf("表達式：%sn",cal+1); lcddisplay(cal+1,xz,yz); str1number=calnumber; str2repol();calculate(); for(ret=1

27、;ret<=number;ret+) calret='0' if(ret=number)number=1;ret=2; clear=2;break;default:skey0=nkey;skey1=0;str=skey; calnumber=nkey; redraw(calnumber); lcddisplay(cal+1,xz,yz); str1number=calnumber; number+=1; if(clear=2) clear=1; printf("%sr",cal+1); void myontouch(int xxx,int yyy) i

28、nt ret; if(clear=1)clear=0;clc();/清屏 calnumber=zb2key(xxx,yyy); redraw(calnumber); switch(calnumber) case 'd': printf("ndelren"); dcr(calnumber);break; case 'c': dcr(calnumber);break; case 'r': dcr(calnumber);break; case '=': printf("表達式：%sn",cal+1

29、); lcddisplay(cal+1,xz,yz); str1number=calnumber; str2repol(); calculate(); clear=2; for(ret=1;ret<=number;ret+) calret='0' if(ret=number)number=1;ret=2; break; default: if(clear=2) clear=1; str1number=calnumber; lcddisplay(cal+1,xz,yz); number+; break; printf("%sr",cal+1); void

30、 str2repol() /*將算術(shù)表達式轉(zhuǎn)化為后綴表達式*/char strmaxs,strtemmaxs; /*存儲原算術(shù)表達式*/char stackmaxs; /*作為棧使用*/char ch,*er;int i,t,top=0,j,sum,st;i=0; /*獲取用戶輸入的表達式*/do i+; stri=cali; while(cali!='=' && i!=maxs); sum=i; /sum中記錄了str表達式中的字符的個數(shù)t=1;i=1; if(str1='-') for(st=1;st<sum;st+) strtemst

31、=strst+1; str1='0' str2='-' for(st=3;st<=sum+1;st+) strst=strtemst-2; sum+;ch=stri;i+;/ch為表達式中第一個字符while(ch!='=')switch(ch)case '(': /*判定為左括號*/top+;stacktop=ch; break; case ')': /*判定為右括號*/while(stacktop!='(') repolt=stacktop;top-;t+;top-;break; case

32、 '+': /*判定為加減號*/case '-': while(top!=0&&stacktop!='(')repolt=stacktop;top-;t+;top+;stacktop=ch;break;case '*': /*判定為乘除號*/ case '/':while(stacktop='*'|stacktop='/')repolt=stacktop;top-;t+;top+;stacktop=ch;break;case ' ':break;def

33、ault:while(ch>='0'&&ch<='9'|ch='.') /*判定為數(shù)字*/repolt=ch;t+;ch=stri;i+;i-;repolt='=' t+; /*if(ch<'0'&&ch>'9'&&ch!='.') er="error!" lcddisplay(er,xz,yz+20); ch='=' */ch=stri;i+;while(top!=0)rep

34、olt=stacktop;t+;top-;repolt='='void calculate() /*計算后綴表達式的值*/double stackmaxs,d0,d1,dd; /*作為棧使用*/ unsigned int re;char ch,*restr,*rez;int t=1,top=0,counter,i; /*t為ex下標，top為stack下標*/static int zh=1; ch=repolt;t+; while(ch!='=')switch(ch) case '+': stacktop-1=stacktop-1+stackto

35、p; top-; break; case '-': stacktop-1=stacktop-1-stacktop; top-; break; case '*': stacktop-1=stacktop-1*stacktop; top-; break; case '/': if(stacktop!=0) stacktop-1=stacktop-1/stacktop; else printf("nt除零錯誤!n"); lcddisplay("ERROR!",xz,yz); / exit(0); /*異常退出*/

36、 top-; break; default: /*將數(shù)字字符轉(zhuǎn)化為對應的數(shù)值*/ d1=0; d0=0; counter=0; while(ch>='0'&&ch<='9'|ch='.') if(ch!='.'&&zh=1) d1=10.0*d1+ch-'0' if(ch='.')zh=0; if(ch!='.'&&zh=0) d0=10.0*d0+ch-'0' counter+; ch=repolt;t+;

37、 /計算 zh=1; for(i=0;i<counter;i+) d0=d0/10.0; dd=d1+d0; top+; stacktop=dd; ch=repolt;t+; /轉(zhuǎn)換運算 result=stacktop;printf("n計算結(jié)果:%fnn",stacktop); rez=doub2str(result,restr); lcddisplay(rez,xz,yz+20); void lcddisplay(char *str,int xx,int yy) PDC pdc;/創(chuàng)建繪圖設備上下文結(jié)構(gòu)U16 chx100;pdc=CreateDC();/創(chuàng)建繪圖

38、設備上下文f strChar2Unicode(chx, str); TextOut(pdc, xx, yy, chx, TRUE, FONTSIZE_MIDDLE);/文本模式下顯示文字DestoryDC(pdc);/刪除繪圖設備上下文void myButtonall() PDC pdc;/定義繪圖設備上下文結(jié)構(gòu) pdc=CreateDC();/創(chuàng)建繪圖設備上下文 /定義按鍵功能Int2Unicode(1,Caption0); Int2Unicode(2,Caption1); Int2Unicode(3,Caption2); strChar2Unicode(Caption3,"+&q

39、uot;); Int2Unicode(4,Caption4); Int2Unicode(5,Caption5); Int2Unicode(6,Caption6); strChar2Unicode(Caption7,"-"); Int2Unicode(7,Caption8); Int2Unicode(8,Caption9); Int2Unicode(9,Caption10); strChar2Unicode(Caption11,"*"); strChar2Unicode(Caption12,"("); Int2Unicode(0,Cap

40、tion13); strChar2Unicode(Caption14,")"); strChar2Unicode(Caption15,"/"); strChar2Unicode(Caption16,"del"); strChar2Unicode(Caption17,"read"); strChar2Unicode(Caption18,"clear"); strChar2Unicode(Caption19,"enter" ); strChar2Unicode(Caption_A

41、ctived,"AAA" ); SetRect(&rect0, 165,165,235,235);/第一行SetRect(&rect1, 245,165,315,235);SetRect(&rect2, 325,165,395,235);SetRect(&rect3, 405,165,475,235);SetRect(&rect4, 165,245,235,315);/第二行SetRect(&rect5, 245,245,315,315);SetRect(&rect6, 325,245,395,315);SetRect

42、(&rect7, 405,245,475,315);SetRect(&rect8, 165,325,235,395);/第三行SetRect(&rect9, 245,325,315,395);SetRect(&rect10, 325,325,395,395);SetRect(&rect11, 405,325,475,395);SetRect(&rect12, 165,405,235,475);/第四行SetRect(&rect13, 245,405,315,475);SetRect(&rect14, 325,405,395,475

43、);SetRect(&rect15, 405,405,475,475);SetRect(&rect16, 5,165,155,315);/左1SetRect(&rect17, 5,325,155,475);/左2SetRect(&rect18, 485,165,635,315);/右1SetRect(&rect19, 485,325,635,475);/右2SetRect(&rect20, 165,5,475,155);/頂欄 /設置間距10后坐標：b0=CreateButton(CtrlID0, &rect0, ButtonFontSi

44、ze, ButtonStyle,Caption0, NULL);b1=CreateButton(CtrlID1, &rect1, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption1, NULL);b2=CreateButton(CtrlID2, &rect2, ButtonFontSize, ButtonStyle_Actived, Caption2, NULL);b3=CreateButton(CtrlID3, &rect3, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption3, NULL);b4=CreateButto

45、n(CtrlID4, &rect4, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption4, NULL);b5=CreateButton(CtrlID5, &rect5, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption5, NULL);b6=CreateButton(CtrlID6, &rect6, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption6, NULL);b7=CreateButton(CtrlID7, &rect7, ButtonFontSize, ButtonStyle, Ca

46、ption7, NULL);b8=CreateButton(CtrlID8, &rect8, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption8, NULL);b9=CreateButton(CtrlID9, &rect9, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption9, NULL);b10=CreateButton(CtrlID10, &rect10, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption10, NULL);b11=CreateButton(CtrlID11, &rect11, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption11, NULL);b12=CreateButton(CtrlID12, &rect12, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption12, NULL);b13=CreateButton(CtrlID13, &rect13, ButtonFontSize, ButtonStyle, Caption13, NULL);b14=CreateButton(CtrlID14, &rect14