用LABVIEW实现简单计算器的设计

武汉理工大学计算机虚拟仪器技术课程设计

计算机虚拟仪器技术

设计综合报告

题 目:

简单计算器设计

学生 姓名： 学

院：

自动化学院

专业及班级： __________________________

学 日 号： 期： 2015年1月18日

武汉理工大学计算机虚拟仪器技术课程设计

课程设计任务书

学生姓名： _______ 专业班级： 指导教师：

刘金根

电气1206班 __________

信息工程学院

工作单位：

题目：简单计算器设计

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，

等具体要求）

以及说明书撰写

用LABVIEV实现简单计算器的设计，能够实现简单的加减乘除运

时间安排:

任务 审题、查阅相关资料 分析、计算 编写程序 撰写报告

时间（天） : 1 3 1 2 0.5 论文答辩 指导教师签名：

系主任（或责任教师）签名:

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计算器的设计

设计内容

形如WINDOWS带的标准型计算器。

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 k输 入第二个数，存储并显示

行连续的运算，最后显示运算结果。

按“=”或则按其它运算符号“ +、-、*、/”进

二、具体的实现过程 1、键入感应

首先建立一个簇

然后在簇中建立 23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个求百分数键，1个清零键，1个退格键，1个 退出键。如下图所示：

然后通过二L将簇中元素按产生的顺序组成一个一维数组， 这样就实现了每 个键与数字（1--23）之间的对应。每次按下一个键时，通过 并

把其\"后对应的数字连接到一个case结构，然后执行对应case结构中的程 序，至此就完成了对一个键的感应过程。如下图所示:

1

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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

运耳袴号

fi rstiun

Display

敬值

无操作时的默认输出

当键盘上的键没有任何一个按下时，系统默认输出，其中等待时间为

2、数字1--9的输入

2

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以数字“ 1”为例，当第一次输入数字“ T后，波尔量为真，进入case结 构，将1输出到display中，波尔量变为假。（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连接字符串 匚也连接到一 起，在display中输出。数字2到9也是同样的道理。（图1.4.3 ）

（图

fWWWl

（图 1.4.2）

143）

（图

3、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

3

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设计。虽然以多个零开头不影响输出的结果， 小数点前显示一个零。

但考虑到显示形式的正确性，只在

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 ）。

（图 1.5.1）

4、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“ ”

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

（图 1.5.2）

0.

判断已输入的数据中是否含有小数点，若不含有，则 卜“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）

4

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5

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（图 1.6.1）

（图 1.6.2） 1.6.3）

（图

5、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）

□□□□□□□□□□□□□□□□a□ □□□□□□□□□□□□□口 9 叮

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6

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屮口口□口口口口口口口口口口口 □口匚门必1］卄卩

lil ll II ill II il II II I II I

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（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）

□ □□□□□□□□□□□□□□□□划 1 ［啊卄卩□□□□□□□□□□□口

□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ □口

（图

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

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扫坯宇符禺

uDQuDQUlJQLIlJQiOa □口 u U - 0 - -口 口口口 口 □□□□□□□□□□□ □口 L □ 口 □□□□□□□□□ 口 门一口 □口 □口口 口口 口口 □!□口

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firstrun 条件下的程序（图1.9.2 ），若以前已有运算，以减法为例， 先将之前的两个数进行相减运算，

并进行去零操作，之后再将本次的运算符号送

1.9.3 ）。

入“运算符号”的局部变量，以便于进行下次运算（图

8

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□

口口 口口 口忖卜1

口口 □口 □□□□□!□ □□□□□□□□□□亡口 口 □口 □□口 □□□CZ1 口 □口口 □□口 □□匚口 口

Fol

（图 1.9.1）

9

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（图 1.9.2）

\"1 \"\"辱 4 ■ + ■ ¥ r 运算稠卜

i.打 厲 :-W 1 ■c-y.'iiW.'rZ-'A' .-W「恥 1 爪非口 口口口

|<| 4 2】卄旧切匚口口口口口 P\"口口口 口 TFtTTJ

运舁符号

J U L LJ_JJ -I J J J U u U U U U U U I- l_ I_J_I J J U U U U U U U U U L

（图 1.9.3）

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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display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、百分数运算

将字符串转换为数值输出后除以100即可得到百分数输出，并对其进行去

零。（顺序结构的后两层为去零操作）

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6、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）

7、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）

8、退格键的设计

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 首先，将整数部分与小数部分进行分离，运用• 如图1.13.1

0。

•实现此功能。连接方式

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（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display输出。（图 1.13.2

（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， “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）

则进入到条件结构的

（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”,

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直接输出0.（图1.13.4 ）

9、清零键

'眉

E

□

（图

1.13.4）

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

10、停止键

四、簇中的各元素在条件结构中代表的序号

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簇中元素 条件结构中 序号 簇中元素 条件结构中 序号 簇中元素 条件结构中 序号 簇中元素 条件结构中 序号 五、整体程序

默认 0 :6 6 +/- 12 % 18 1 1 7 7 + 13 sqrt 19 2 2 8 8 - 14 1/x 20 3 3 9 9 * 15 4 4 0 10 / 16 EXIT 22 5 5 . 11 = 17 C 23 Backspa ce 21 16

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六、前面板的设计排版

七、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display中的数据，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。

八、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，取百分数, 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）。具体操作与功能与 带的计算器类似。

WINDOWS

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7、参考文献

[1] 《LabVIEW8.2 0程序设计从入门到精通》随书课件，作者：陈锡辉. [2] 杨乐平等编著。LabVIEW程序设计与应用。电子工业出版社，2001 [3] 王福明等.LabVIEW程序设计与虚拟仪器.西安电子科技大学出版社，2009

[4] 侯国屏，王坤，叶齐鑫.LABVIEW7.1编程与虚拟仪器设计.北京：清华大学 出版社，2006

⑸ 王磊，陶梅.精通LABVIEW8.0北京：电子工业出版社，2007

[6]刘立，陈淑珍.虚拟仪器系统与VXI、VXI plug & play[J].国外电子测量技 术，1999,

(2) : 28—29

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本科课程论文评阅表

学号 课程名称 评阅点 0121204930823 班级 电气1206班 论文题目 评分依据 姓名 刘猛 简单计算器设计 得分 计算机虚拟仪器技术 论点 论据 论证 结构 深度和广度 规范化 总分 教师签名： _____________ 时间：

日

年 月

注：1、此表的论点、论据、论证部分可以由学生根据自己论文内容填写，教师参考“课程

论文评阅标准”进行评阅。

2、此表按人填写，与学生课程论文一并存放。

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3、以文字和数字填写内容。

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