嵌入式--计算器--实验报告

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0~9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：结果输出：del123+clear456-read789*enter（0）/三、程序算法实现1、计算算法首先将输入的0~9数字、+-*/（）运算符的内容存储于一个全局变量cal[number]中，表达为中缀表达式。用voidstr2repol（）函数，将输入字符串cal[number]转换成逆波兰表达式并存于全局数组charrepol[maxs]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stack[maxs]，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str[maxs]（注：str[i]=cal[i]）。(3)从左至右扫描该算术表达式，从第一个字符开始判断，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repol[maxs]中。(4)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repol[maxs]，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repol[maxs]，直到遇到左括号‘（’。弹出并作废此开括号。(5)重复上述操作。中缀表达式转成逆波兰后缀表达式后，calculate（）函数计算后缀表达式的值算法如下：用局部数组stack[top]存放运算结果，top初值为0.（1）依次读入后缀表达式repol[maxs]的字符ch，循环判断ch。（2）若ch为运算符，则stack[top-1]与stack[top]做相应运算。若运算只需单操作数则stack[top]做相应运算。运算结果存于stack[top-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/(10^i)，top++;stack[top]=d。注：若str2repol（）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“/0ERROR!”。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U16chx[100];pdc=CreateDC();//创建绘图设备上下文strChar2Unicode(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}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){charstr2[40];//double型数据d转为字符串存于str[]doublef=-1.0;intj=0,k,i,st,t;if(d==0.0){str[0]='0';str[1]='\0';}//判断d为0else{if(d0.0){d=-d;st=1;str[0]='-';}//判断为负数elsest=0;i=(int)d;//正浮点数的整数部分while(i!=0){str2[j++]=i%10+'0';i/=10;}for(k=0;kj;k++)str[k+st]=str2[j-1-k];if(st==1){j=j+st;st=0;}str[j++]='.';d-=(int)d;//正浮点数的小数部分for(i=0;i10;i++){d*=10;str[j++]=(int)d+'0';d-=(int)d;}while(str[--j]=='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开始N键盘消息触摸屏消息YYonKey(pMsg-WParam,pMsg-LParam);myontouch(pMsgWParam&0xffff,pMsgWParam16);存输入字符cal[i]Str2repol();Calculate();非’=’，非读非读，非’=’创建按钮myButtonall();结果显示readfile()readfile()‘=’‘=’读文件读文件五、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；（3）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；（4）voidmyontouch(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；（5）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；（6）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。（7）char*doub2str(doubled,char*str)：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—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。（8）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）。（9）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。（10）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。（11）voiddcr(charkey)：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。（12）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。（13）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/drivers.h#includemath.h#include../inc/sys/lib.h#include../src/gui/gui.h#includestring.h#includestdio.hcharTextFilename[]=/sys/ucos/fj/2.txt;//自定义声明//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;#definemaxs200#definereact100#definexz130#defineyz100charcal[maxs];charread[maxs];intnumber=1,clear=1;doubleresult;U16str1[20];charrepol[maxs];/*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);voidmyButtonall();voidredraw(charkey);voidsend(PButtonCtrlb);charzb2key(intx,inty);voiddcr(charkey);char*doub2str(doubled,char*str);///******************任务定义***************///OS_STKMain_Stack[STACKSIZE]={0,};//Main_Test_Task堆栈#defineMain_Task_Prio12voidontouch(unsignedintx,inty);OS_STKtest_Stack[STACKSIZE]={0,};//test_Test_Task堆栈voidtest_Task(void*Id);//test_Test_Task#definetest_Task_Prio15PButtonCtrlb0;PButtonCtrlb1;PButtonCtrlb2;PButtonCtrlb3;PButtonCtrlb4;PButtonCtrlb5;PButtonCtrlb6;PButtonCtrlb7;PButtonCtrlb8;