嵌入式计算器实验报告

1、计算器设计实验报告一、实验设计主要分工04009320文斌：算法设计，LCD显示。04*张希：界面（按钮控件）设计，文件内容读取。共同调试、完善设计。二、程序设计实现功能效果（1）支持整数、小数基本加减乘除运算；（2）有优先级的判别计算。优先级由高到低一次为括号运算、乘除运算、加减运算。（3）支持键盘输入和触摸屏输入；（4）能读取指定目录下文本内容（内容为计算表达式）并计算得出结果，将内容和结果显示在LCD上。程序任务开始后，等待键盘或触摸屏的输入。输入键有09数字键、+-*/（）运算符、del退格键、clear清屏键、read读指定目录文本内容并计算键、enter=键、.小数点键。每当有字符

2、输入时，触摸屏相应键显示“AAA”，100ms后恢复原相应按键符号，同时LCD屏幕上显示相应字符。当输入del键时，屏幕显示去掉最后一位字符。当输入=号后，得出计算结果，结果显示于表达式的下一行。若是除零错误，则结果显示为“/0ERROR!”。若有非法字符（触摸点不能识别为设计按键符则视为非法字符），则结果输出为“SyntaxError!”。若表达式有运算符连续输入，则忽略前面的运算符，只取最后一位运算符计算，正常显示数字结果。当输入clear键时，情况显示区域。当输入read键时，从指定目录文本文件中读取表达式并计算。将表达式内容和计算结果显示在LCD上。LCD显示界面如下：输入显示：结果输

3、出：del123+clear456read789*enter（0）/三、程序算法实现1、计算算法首先将输入的09数字、+-*/（）运算符的内容存储于一个全局变量calnumber中，表达为中缀表达式。用voidstr2repol（）函数，将输入字符串calnumber转换成逆波兰表达式并存于全局数组charrepolmaxs中。str2repol（）函数中缀表达式转成逆波兰后缀表达式算法如下：（1）首先构造一个运算符栈stackmaxs,此运算符在栈内遵循越往栈顶优先级越高的原则。（2）读入一个中缀表示算术表达式strmaxs（注：stri=cali）。从左至右扫描该算术表达式，从第一个字符开

4、始判断，如果该字符是数字，则分析到该数字串的结束并将该数字串直接输出到repolmaxs中。如果不是数字，该字符则是运算符，此时需比较优先关系。步骤如下：若为左括号(则压入运算符栈顶；若为其他运算符，则将该字符与运算符栈顶的运算符的优先关系相比较。若该字符优先关系高于此时运算符栈顶的运算符，则将该运算符入栈。若该字符优先关系不高于此时运算符栈顶的运算符，则将栈顶的运算符从栈中弹出到repolmaxs，直到栈顶运算符的优先级低于当前运算符，将该字符入栈。若为有括号(则弹出运算符栈顶的运算符至到repolmaxs，直到遇到左括号(弹出并作废此开括号。重复上述操作。中缀表达式转成逆波兰后缀表达式后，

5、calculate()函数计算后缀表达式的值算法如下：用局部数组stacktop存放运算结果，top初值为0.依次读入后缀表达式repolmaxs啲字符ch,循环判断ch。若ch为运算符，则stacktop-1与stacktop做相应运算。若运算只需单操作数则stacktop做相应运算。运算结果存于stacktop-1。然后top。否则ch为数字或小数点为数字则d=10.0*d+ch-0;(d初始值为0,用于存放连续数字字符的数学值)。遇小数点，d保持原值。小数点后的数字符与小数点前的数字符一样处理，i记录小数点后的数字符个数。最后d=d/(10i)，top+;stacktop=d。注：若st

6、r2repol()函数遇非法字符时，LCD输出相应提示，不调用calculate()。若calculate()函数遇除零，则不做运算，LCD输出“/OERROR!”。2、按键控件3、LCD输出显示将字符串转为Unicode编码，在指定坐标处用文本模式显示字符串。实现函数如下：voidlcddisplay(char*str,intxx,intyy)PDCpdc;/创建绘图设备上下文结构U16chx100;pdc=CreateDC();/创建绘图设备上下文strChar2Unicode(chx,str);TextOut(pdc,xx,yy,chx,TRUE,FONTSIZE_MIDDLE);/文本

7、模式下显示文字DestoryDC(pdc);/删除绘图设备上下文注：由于计算器计算结果为double型数据，需将double型数据转为字符串。实现函数如下:char*doub2str(doubled,char*str)charstr240;/double型数据d转为字符串存于strdoublef=-1.0;intj=0,k,i,st,t;if(d=0.0)str0=0;strl=0;/判断d为0elseif(d0.0)d=-d;st=1;str0=-;/判断为负数elsest=0;i=(int)d;/正浮点数的整数部分while(i!=0)str2j+=i%10+0;i/=10;for(k=0

8、;kj;k+)strk+st=str2j-1-k;if(st=1)j=j+st;st=0;strj+=.;d-=(int)d;/正浮点数的小数部分for(i=0;i10;i+)d*=10;strj+=(int)d+0;d-=(int)d;while(strj=0);/去掉末尾的0str+j=0;returnstr;4、文本读取四、程序设计流程图等待输入NYYonKey(pMsg-WParam,pMsg-LParam);myontouch(pMsgWParam&0 xffff,pMsgWParam16)非读.非开始J非读，非读文件读文件Str2repol();Calculate();结果显示创建

9、按钮myButtonall();存输入字符cali键盘消息触摸屏消息readfile()readfile()五、程序实现主要函数功能说明（1）voidMain_Task（void*Id）:主任务函数；功能：创建消息结构；清除屏幕；调用创建按钮控件函数；等待消息；判断消息；调用消息处理函数；（2）voidmyButtonall（）:创建按钮控件函数功能:调用相关函数；SetRect（）；CreateButton()；DrawButton(b19)；创建按钮；voidonKey(unsignedintnkey,intfnkey):键盘消息响应函数功能：判断按键；调用相关按键响应函数；voidmyo

10、ntouch(intxxx,intyyy)：触摸屏消息响应函数功能:识别触摸区域；调用响应触摸键响应函数；voidstr2repol()：字符表达式转逆波兰表达式函数功能：判别首位字符是否为-号，是则将字符串后移一位，首位置0；判别有无非法字符有则标志位err=1；将输入字符串转成逆波兰表达式；voidcalculate()：计算函数功能：判别标志位err。为1则输出“SyntaxError!！并退出，否则继续-判别逆波兰表达式内容；判别小数点-对数字做相应加权判别运算符-做相应运算调用double型转字符串函数；调用字符串结果显示函数。char*doub2str(doubled,char*s

11、tr)：double型转字符串函数功能:判别d是否为负数。是则字符串首位置-；d取反，继续-判别d小数部分是否为零。是则整数转字符串，否则再继续一小数转字符串将double型数字转换成字符串类型；存储字符串并返回。voidlcddisplay(char*str,intxx,intyy)：字符串显示函数功能：将字符串str显示在LCD的指定坐标(xx,yy)。voidredraw(charkey):重画按钮函数功能：响应相应函数；重画相应按钮；延时100ms后恢复原按钮。charzb2key(intx,inty):坐标转按键函数功能：将触摸点坐标(x,y)转换成相应按键字符。voiddcr(ch

12、arkey):退格、清屏、读文件函数功能：响应退格键，屏幕显示去除最后一位字符，当前输入后前一次输入置0；响应清屏键，清楚显示区域内容；响应读文件，调用读文件函数。voidreadfile():读文件函数功能：读取指定目录文本文件；显示文本内容；计算内容(表达式)并显示。voidclc():清屏函数功能：清除显示区域内容。六、完整【main.c】程序#include./ucos-ii/includes.h/*uC/OSinterface*/#include./ucos-ii/add/osaddition.h#include./ucos-ii/add/ustring.h#include./inc

13、/drivers.h#include#include./inc/sys/lib.h#include./src/gui/gui.h#include#includecharTextFilename=/sys/ucos/fj/2.txt;/自定义声明/文件test:1+2+3+4+5+6+7+8+9二/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;#definemaxs200#definereact100#definexz130#defineyz100charcalmaxs;charreadmaxs;intnumber=1,

14、clear=1;doubleresult;U16str120;charrepolmaxs;/*存储后缀表达式*/voidMain_Task(void*Id);/Main_Test_Taskvoidcalculate();voidstr2repol();voidreadfile();voidclc();voidsend();voidlcddisplay(char*str,intxx,intyy);voidrezdisplay(doubleres);voidonKey(unsignedintnkey,intfnkey);voidmyontouch(intxxx,intyyy);voidmyButt

15、onall();voidredraw(charkey);voidsend(PButtonCtrlb);charzb2key(intx,inty);voiddcr(charkey);char*doub2str(doubled,char*str);/*任务定义*/Main_Test_Task堆栈/test_Test_Task堆栈/test_Test_TaskOS_STKMain_StackSTACKSIZE=0,;#defineMain_Task_Prio12voidontouch(unsignedintx,inty);OS_STKtest_StackSTACKSIZE=0,;voidtest_T

16、ask(void*Id);#definetest_Task_Prio15PButtonCtrlb0;PButtonCtrlb1;PButtonCtrlb2;PButtonCtrlb3;PButtonCtrlb4;PButtonCtrlb5;PButtonCtrlb6;PButtonCtrlb7;PButtonCtrlb8;PButtonCtrlb9;PButtonCtrlb10;PButtonCtrlb11;PButtonCtrlb12;PButtonCtrlb13;PButtonCtrlb14;PButtonCtrlb15;PButtonCtrlb16;PButtonCtrlb17;PBut

17、tonCtrlb18;PButtonCtrlb19;/PTextCtrlb20;U32CtrlID0=200;U32CtrlID1=201;U32CtrlID2=202;U32CtrlID3=303;U32CtrlID4=204;U32CtrlID5=205;U32CtrlID6=306;U32CtrlID7=207;U32CtrlID8=208;U32CtrlID9=209;U32CtrlID10=210;U32CtrlID11=211;U32CtrlID12=212;U32CtrlID13=213;U32CtrlID14=214;U32CtrlID15=215;U32CtrlID16=21

18、6;U32CtrlID17=217;U32CtrlID18=218;U32CtrlID19=219;U32CtrlID20=220;struetRECTrectO;/定义矩形框结构structRECTrect1;structRECTrect2;structRECTrect3;structRECTrect4;structRECTrect5;structRECTrect6;structRECTrect7;structRECTrect8;structRECTrect9;structRECTrect1O;structRECTrect11;structRECTrect12;structRECTrect1

19、3;structRECTrect14;structRECTrect15;structRECTrect16;structRECTrect17;structRECTrect18;structRECTrect19;structRECTrect2O;U16CaptionO16;/定义按键功能U16Caption116;U16Caption216;U16Caption316;U16Caption416;U16Caption516;U16Caption616;U16Caption716;U16Caption816;U16Caption916;U16Caption1O16;U16Caption1116;U1

20、6Caption1216;U16Caption1316;U16Caption1416;U16Caption1516;U16Caption1616;U16Caption1716;U16Caption1816;U16Caption1916;U16Caption_Actived16;U32ButtonStyle=5;U32ButtonStyle_Actived=3;U32ButtonFontSize=2;U32TextStyle=4;U32TextFontSize=2;/*主函数*/intmain(void)ARMTargetInit();OSInit();OSInitUart();initOSFi

21、le();#ifUSE_MINIGUI=0initOSMessage();initOSList();initOSDC();initOSCtrl();LoadFont();#endifloadsystemParam();LCD_printf(CreatetaskonuCOS-II.n);OSTaskCreate(Main_Task,(void*)0,(OS_STK*)&Main_StackSTACKSIZE-1,Main_Task_Prio);OSAddTask_Init(1);LCD_printf(StartinguCOS-II.n);LCD_printf(Enteringgraphmode.

22、n);LCD_ChangeMode(DspGraMode);OSStart();return0;/主任务/voidMain_Task(void*Id)PButtonCtrlb;POSMSGpMsg=0;/创建消息结构U32tou;intx=0;inty=0;ClearScreen();myButtonall();for(;)pMsg=WaitMessage(0);/等待消息switch(pMsg-Message)caseOSM_KEY:/键盘消息onKey(pMsg-WParam,pMsg-LParam);break;caseOSM_TOUCH_SCREEN:x=pMsg-WParam&0 x

23、ffff;y=pMsg-WParam16;myontouch(x,y);break;DeleteMessage(pMsg);/删除消息，释放资源voidonKey(unsignedintnkey，intfnkey)intret;char*str，skey16;cal0=0;if(clear=l)clear=O;clc();/清屏lcddisplay(cal+1，xz，yz);if(nkey&KEY_DOWN)=0)return;switch(nkey&0 xff)caseN:str=NumLock;clc();readfile();break;caser:str=Enter;calnumber

24、=;redraw(calnumber);printf(表达式：sn,cal+l);lcddisplay(cal+1,xz,yz);strlnumber=calnumber;str2repol();calculate();for(ret=l;ret=number;ret+)calret=0;if(ret=number)number=l;ret=2;clear=2;break;default:skey0=nkey;skeyl=0;str=skey;calnumber=nkey;redraw(calnumber);lcddisplay(cal+l,xz,yz);strlnumber=calnumbe

25、r;number+=l;if(clear=2)clear=l;printf(%sr,cal+l);voidmyontouch(intxxx,intyyy)intret;if(clear=1)clear=0;clc();/清屏calnumber=zb2key(xxx,yyy);redraw(calnumber);switch(calnumber)cased:printf(ndelren);dcr(calnumber);break;casec:dcr(calnumber);break;caser:dcr(calnumber);break;case=:printf(表达式：%sn,cal+1);lc

26、ddisplay(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);voidstr2repol()/*将算术表达式转化为后缀表达式*/charstrmaxs,strtem

27、maxs;/*存储原算术表达式*/charstackmaxs;/*作为栈使用*/charch,*er;inti,t,top=0,j,sum,st;i=0;/*获取用户输入的表达式*/doi+;stri=cali;while(cali!=&i!=maxs);sum二i;/sum中记录了str表达式中的字符的个数t=1;i=1;if(str1=-)for(st=1;stsum;st+)strtemst=strst+1;str1=0;str2=-;for(st=3;st=0&ch=9|ch=.)/*判定为数字*/repolt=ch;t+;ch=stri;i+;i-;repolt=;t+;/*if(c

28、h9&ch!=.)Ier=error!;lcddisplay(er,xz,yz+20);ch=;*/ch=stri;i+;while(top!=0)repolt=stacktop;t+;top-;repolt=;voidcalculate()/*计算后缀表达式的值*/doublestackmaxs,d0,d1,dd;/*作为栈使用*/unsignedintre;charch,*restr,*rez;intt=l,top=0,counter,i;/*t为ex下标，top为stack下标*/staticintzh=1;ch=repolt;t+;while(ch!=)switch(ch)Icase+

29、:stacktop-l=stacktop-l+stacktop;top-;break;case-:stacktop-l=stacktop-l-stacktop;top-;break;case*:stacktop-l=stacktop-l*stacktop;top-;break;5/5case/:if(stacktop!=0)stacktop-l=stacktop-l/stacktop;elseprintf(nt除零错误！n);lcddisplay(ERROR!,xz,yz);/exit(0);/*异常退出*/top-;break;default:/*将数字字符转化为对应的数值*/dl=0;d0

30、=0;counter=0;while(ch=0&ch=9|ch=.)if(ch！=.&zh=l)d1=10.0*d1+ch-0;if(ch=.)zh=0;if(ch!=.&zh=0)d0=10.0*d0+ch-0;counter+;ch=repolt;t+;/计算zh=1;for(i=0;icounter;i+)d0=d0/10.0;dd=d1+d0;top+;stacktop=dd;ch=repolt;t+;/转换运算result=stacktop;printf(n计算结果:fnn,stacktop);rez=doub2str(result,restr);lcddisplay(rez,xz,

31、yz+20);voidlcddisplay(char*str,intxx,intyy)PDCpdc;/创建绘图设备上下文结构U16chx100;pdc=CreateDC();/创建绘图设备上下文fstrChar2Unicode(chx,str);TextOut(pdc,xx,yy,chx,TRUE,FONTSIZE_MIDDLE);/文本模式下显示文字DestoryDC(pdc);/删除绘图设备上下文voidmyButtonall()PDCpdc;/定义绘图设备上下文结构pdc=CreateDC();/创建绘图设备上下文/定义按键功能Int2Unicode(1,Caption0);Int2Un

32、icode(2,Caption1);Int2Unicode(3,Caption2);strChar2Unicode(Caption3,+);Int2Unicode(4,Caption4);Int2Unicode(5,Caption5);Int2Unicode(6,Caption6);strChar2Unicode(Caption7,-);Int2Unicode(7,Caption8);Int2Unicode(8,Caption9);Int2Unicode(9,Caption10);strChar2Unicode(Caption11,*);strChar2Unicode(Caption12,()

33、;Int2Unicode(0,Caption13);strChar2Unicode(Caption14,);strChar2Unicode(Caption15,/);strChar2Unicode(Caption16,del);strChar2Unicode(Caption17,read);strChar2Unicode(Caption18,clear);strChar2Unicode(Caption19,enter);strChar2Unicode(Caption_Actived,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(&rect5,245,2