本設(shè)計是以AT89C52單片機為核心的計算器模擬系統(tǒng)設(shè)計。矩陣按鍵輸入、LCD1602液晶顯

示，構(gòu)成一套可以運算兩個數(shù)之間的加減乘除的設(shè)計。最大運算是：9999*9999，可以運算負數(shù)。

本設(shè)計是硬件電路和軟件編程相結(jié)合的設(shè)計方案，選擇合適的編程語言是一個重要的環(huán)節(jié)。在單片機的應用系統(tǒng)程序設(shè)計時，常用的是匯編語言和C語言。機硬件，程序可讀性和可移植性比較差。而C語言雖然執(zhí)行效率沒有匯編語言高，但語言簡潔，使用方便，靈活，運算豐富，表達化類型多樣化，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型豐富，具有結(jié)構(gòu)化的控制語句，程序設(shè)計自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特點。

由于現(xiàn)在單片機的發(fā)展已經(jīng)達到了很高的水平，內(nèi)部的各種資源相當?shù)呢S富，CPU的處理速度非常的快。用C語言來控制單片機無疑是一個理想的選擇。所以在本設(shè)計中采用C語言編寫軟件程序。主程序的設(shè)計詳見附錄三。

鍵掃程序的過程為：開始時，先判斷是否有鍵閉合，無鍵閉合時，返回繼續(xù)判斷，有鍵閉合時，先去抖動，然后確定是否有鍵按下，若無鍵按下，則返回繼續(xù)判斷是否有鍵閉合，若有鍵按下，則判斷鍵號，然后釋放，若釋放按鍵完畢，則返回，若沒有釋放按鍵，則返回繼續(xù)釋放。其流程圖如圖5.1所示。

圖5.1 鍵掃程序流程圖

算術(shù)運算程序的過程為：先判斷輸入的運算符是+、-、*、/ 中的哪一個，若是+或-，則要判斷運算結(jié)果是否溢出，溢出則顯示錯誤信息，沒溢出就顯示運算結(jié)果，若是/，則要先判斷除數(shù)是否為零，為零就顯示錯誤信息，不為零則顯示運算結(jié)果，若是-，則直接顯示運算結(jié)果。其流程圖如圖5.2所示。

顯示程序的過程為：顯示開始時，先進行LCD的初始化，判斷是否顯示漢字或ACSII碼或圖形，若不顯示，則返回，若顯示的是漢字或ACSII碼，則進行相應功能的設(shè)置，然后送地址和數(shù)據(jù)，再判斷是否顯示完,顯示完則返回，沒有顯示完則繼續(xù)送地址，若顯示的是圖形，則先進行相應功能的設(shè)置，再送行地址和列地址，然后送數(shù)據(jù)，最后判斷是否顯示完，顯示完則返回，沒有顯示完則繼續(xù)送行地址和列地址。其流程圖如圖5.3所示。

常見故障：

1、邏輯錯誤：它是由設(shè)計錯誤或加工過程中的工藝性錯誤所造成的。這類錯誤包括錯線、開路、短路等。

2、元器件失效：有兩方面的原因：一是器件本身已損壞或性能不符合要求；二是組裝錯誤造成元件失效，如電解電容、集成電路安裝方向錯誤等。

3、可靠性差：因其可靠性差的原因很多，如金屬化孔、接插件接觸不良會造成系統(tǒng)時好時壞，經(jīng)不起振動；走線和布局不合理也會引起系統(tǒng)可靠性差。

4、電源故障：若樣機由電源故障，則加電后很容易造成器件損壞。電源故障包括電壓值不符合設(shè)計要求，電源引線和插座不對，功率不足，負載能力差等。

調(diào)試方法：包括多級調(diào)試和聯(lián)機調(diào)試。在調(diào)試過程中要針對可能出現(xiàn)的故障認真分析，直至檢查出原因并排除。

本次硬件調(diào)試過程中，對所出現(xiàn)的問題進行了認真的分析和改正，最后能夠很好的達到設(shè)計要求的效果。

軟件調(diào)試一般分為以下四個階段：1、 編寫程序并查錯；2、在C語言的編譯系統(tǒng)中編譯源程序3、對程序進行編譯連接，并及時發(fā)現(xiàn)程序中存在的錯誤；4、改正錯誤。

在本次調(diào)試中出現(xiàn)的問題有：

1、在程序中有的函數(shù)名未定義；

2、在抄錄程序時，少錄入一些字符，如：“；”、“{”、“-”等符號，而出現(xiàn)錯誤；

3、有一些函數(shù)名錄入時少寫一個字母或順序顛倒；

4、沒有注意函數(shù)名的調(diào)用及定義；

5、芯片引腳定義出錯而導致沒有實驗現(xiàn)象。

在軟件調(diào)試過程中，對出現(xiàn)的錯誤進行了認真的分析和修改，多次調(diào)試成功后，能夠很好的達到既定的設(shè)計效果。