labview课程设计模拟计算器事件结构

河北工程大学《虚拟仪器设计》课程设计报告课题：计算器模拟姓名：张振兴学号：090030301班级：测控三班完成日期：2012年6月19日河北工程大学机电学院测控专业labview课程设计1目录一、设计思路……………………………………………………………………2二、实现过程……………………………………………………………………21、面板键入感应…………………………………………………………22、运算变量的初始化……………………………………………………23、无操作时的默认输出…………………………………………………34、数字的键入1-9的输入…………………………………………………35、数字0的输入…………………………………………………………46、小数点的键入……………………………………………………………57、结果去零操作……………………………………………………………58、“+/-”键的设计…………………………………………………………79、“+、-、*、/”四则运算…………………………………………………710、等号键…………………………………………………………………811、开方运算………………………………………………………………912、取倒数倒数运算………………………………………………………913、退格键CE的设计……………………………………………………1014、清零键C………………………………………………………………1115、停止键OFF……………………………………………………………12三、整体程序……………………………………………………………………12四、前面板的设计排版…………………………………………………………12五、while循环中寄存器能……………………………………………………13六、此计算器可以实现的功能…………………………………………………13河北工程大学机电学院测控专业labview课程设计2一、设计思路完成标准型计算器的一般功能。输入第一个数，进行存储并显示输入运算的类型并存储输入第二个数，存储并显示按“=”或则按其它运算符号“+、-、*、/”进行连续的运算，最后显示运算结果。二、具体的实现过程1、面板键入感应在前面板上建立22个布尔量，其中包括0--9十个数字键，1个小数点键，4个“+、-、*、/”运算键，1个等号键，1个开方键，1个符号转换键，1个倒数键，1个清零键，1个退格键，1个退出键。如下图所示：2、运算变量的初始化在运行程序之前，首先对需要用到的变量进行初始化，如图所示河北工程大学机电学院测控专业labview课程设计33、无操作时的默认输出当键盘上的键没有任何一个按下时，系统仅执行顺序结构第一帧，系统处于初始化状态输出。4、数字1--9的输入以数字“1”为例，当按下数字“1”后，布尔量为值改变，进入时间结构结构，将1输出到显示中，布尔量再次改变时。（图1.4.1）若再次输入1，为避免出现01这样的字符串，先判断之前显示的数据是否为0，若为0，则直接输出1，（图1.4.2）若不为0，则将这两次输入的数据通过河北工程大学机电学院测控专业labview课程设计4连接字符串连接到一起，在显示中输出。数字2到9也是同样的道理。（图1.4.3）（图1.4.1）（图1.4.2）（图1.4.3）5、数字0的输入当第一次输入0时，与上述真的情况相同，现在就零输入时的多零问题进行设计。虽然以多个零开头不影响输出的结果，但考虑到显示形式的正确性，只在小数点前显示一个零。当数据输入后，通过连接字符与00比较，若不等，则将数据直接输出（图1.5.1）。若相等，则直接输出0（图1.5.2）。河北工程大学机电学院测控专业labview课程设计5（图1.5.1）（图1.5.2）6、小数点的输入在小数点的输入时，最多只能显示出一个。若直接点击小数点，则以“0.”输出（图1.6.1）。若之前已输入数据，此时再输入小数点首先利用判断已输入的数据中是否含有小数点，若不含有，则后输出T，执行程序“真”（图1.6.2）；若含有小数点，则输出F，执行程序“假”（图1.6.3）(图1.6.1）（图1.6.2）河北工程大学机电学院测控专业labview课程设计6（图1.6.3）7、结果去零操作在进行“+、-、*、/”运算及取负，取百分数，去倒数，开放运算之后程序默认为以保留6位小数的形式输出。而为了显示结果的简便，将末位不影响结果的零及小数点进行省略。利用层叠式顺序结构，首先将得出的结果经过N-1位的偏移后与零进行比较，若相等，则进行去零操作，运用while循环结构，直至末位数字不为零，循环结束（图1.7.1------上图表示末位为零，下图表示末位不为零）（图1.7.1）在进行去零操作之后，进行层叠式顺序结构的第二层，对无关的小数点进行清除。（图1.7.2------上图表示末位为小数点，下图表示末位不是小数点）河北工程大学机电学院测控专业labview课程设计7（图1.7.2）8、“+/-”键的设计首先进行扫描字符串，将字符串数据转换为数值数据，经过取负数后再转换为字符串形式输出。如下图所示河北工程大学机电学院测控专业labview课程设计8其中的顺序结构为去末尾零和去无关小数点的操作。9、“+、-、*、/”四则运算以加法为例，当簇中输出的数据表示进行加法运算时，程序进入五层的层叠式顺序结构，首先将字符串进行扫描，转换为数值变量（图1.9.1），之后，对之前的数据进行运算，以保证连续运算时得到正确的结果：当第一次输入时，默认进行空条件下的程序（图1.9.2），若以前已有运算，以加法为例，先将之前的两个数进行相加运算，并进行去零操作，之后再将本次的运算符号送入“运算符号”的局部变量，以便于进行下次运算（图1.9.3）。（图1.9.1）（图1.9.2）河北工程大学机电学院测控专业labview课程设计9（图1.9.3）10、等号键实现最终的运算结果，将结果进行去零操作后输出到“显示”中，同时将代表运算符号的移位寄存器置为空字符串。以加法为例。11、开方运算将字符串转换为数值后进行开放运算，再转换为字符串输出，并进行去零操作。（顺序结构的后两层为去零操作）河北工程大学机电学院测控专业labview课程设计1012、取倒数运算原理与上述开方运算相同。（顺序结构的后两层为去零操作）13、退格键CE的设计在点击退格键时，要实现从末位开始的依次退格，直至输出为0。首先，将整数部分与小数部分进行分离，运用实现此功能。连接方式如图1.13.1（图1.13.1）分离后，将小数部分的字符串长度与0进行比较，若大于0，则进入到条件结构的“真”，将字符串长度减1后与整数部分连接，得到新的显示输出。（图1.13.2）河北工程大学机电学院测控专业labview课程设计11（图1.13.2）若原字符串只有整数部分或者小数部分已经过退格键清除，则进入到条件结构的“假”。、若整数部分的字符串长度大于1，则进入到子条件结构的“假”，将整数的字符串长度减一后输出（图1.13.3）。（图1.13.3）若整数部分的长度不大于1，即小于等于1时，则进入到子条件结构的“真”，直接输出0.（图1.13.4）河北工程大学机电学院测控专业labview课程设计12（图1.13.4）14、清零键C将程序中所有用到的变量均进行复位，达到清零复位的目的。15、停止键OFF程序结束，将T输入到while循环的停止键上。河北工程大学机电学院测控专业labview课程设计13三、整体程序河北工程大学机电学院测控专业labview课程设计14四、前面板的设计排版五、while循环中寄存器功能从上到下的寄存器功能依次为：最上面的用来存储“显示”的数据，第二个用来前一次运算后输出的数值，第三个用来存放四则运算的符号，最底下的用来给出控制变量。六、此计算器可以实现的功能经过调试，此计算器可以实现基本的四则运算，开放，取负数，取倒数的运算。同时，它还可以实现四则运算的连续运算，并输出正确结果；对结果进行报错（对0取倒数，报错Inf；对负数开放，报错NaN）；对结果进行修正（第一位为零或多零，多小数点，结果末位不影响结论的零）。