按鍵和液晶，可以組成我們最簡易的計算器。下面我們來寫一個簡易整數(shù)計算器提供給大家學(xué)習(xí)。為了讓程序不過于復(fù)雜，我們這個計算器不考慮連加，連減等連續(xù)計算，不考慮小數(shù)情況。加減乘除分別用上下左右來替代，回車表示等于，ESC 表示歸0。程序共分為三部分，一部分是 1602 液晶顯示，一部分是按鍵動作和掃描，一部分是主函數(shù)功能。

/***************************Lcd1602.c 文件程序源代碼*****************************/
#include <reg52.h>
#define LCD1602_DB P0
sbit LCD1602_RS = P1^0;
sbit LCD1602_RW = P1^1;
sbit LCD1602_E = P1^5;

/* 等待液晶準(zhǔn)備好 */
void LcdWaitReady(){
    unsigned char sta;
    LCD1602_DB = 0xFF;
    LCD1602_RS = 0;
    LCD1602_RW = 1;
    do {
        LCD1602_E = 1;
        sta = LCD1602_DB; //讀取狀態(tài)字
        LCD1602_E = 0;
    //bit7 等于 1 表示液晶正忙，重復(fù)檢測直到其等于 0 為止
    }while (sta & 0x80);
}
/* 向 LCD1602 液晶寫入一字節(jié)命令，cmd-待寫入命令值 */
void LcdWriteCmd(unsigned char cmd){
    LcdWaitReady();
    LCD1602_RS = 0;
    LCD1602_RW = 0;
    LCD1602_DB = cmd;
    LCD1602_E = 1;
    LCD1602_E = 0;
}
/* 向 LCD1602 液晶寫入一字節(jié)數(shù)據(jù)，dat-待寫入數(shù)據(jù)值 */
void LcdWriteDat(unsigned char dat){
    LcdWaitReady();
    LCD1602_RS = 1;
    LCD1602_RW = 0;
    LCD1602_DB = dat;
    LCD1602_E = 1;
    LCD1602_E = 0;
}
/* 設(shè)置顯示 RAM 起始地址，亦即光標(biāo)位置，(x,y)-對應(yīng)屏幕上的字符坐標(biāo) */
void LcdSetCursor(unsigned char x, unsigned char y){
    unsigned char addr;
    if (y == 0){ //由輸入的屏幕坐標(biāo)計算顯示 RAM 的地址
        addr = 0x00 + x; //第一行字符地址從 0x00 起始
    }else{
        addr = 0x40 + x; //第二行字符地址從 0x40 起始
    }
    LcdWriteCmd(addr | 0x80); //設(shè)置 RAM 地址
}
/* 在液晶上顯示字符串，(x,y)-對應(yīng)屏幕上的起始坐標(biāo)，str-字符串指針 */
void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str){
    LcdSetCursor(x, y); //設(shè)置起始地址
    while (*str != '\0'){ //連續(xù)寫入字符串?dāng)?shù)據(jù)，直到檢測到結(jié)束符
        LcdWriteDat(*str++);
    }
}
/* 區(qū)域清除，清除從(x,y)坐標(biāo)起始的 len 個字符位 */
void LcdAreaClear(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char len){
    LcdSetCursor(x, y); //設(shè)置起始地址
    while (len--){ //連續(xù)寫入空格
        LcdWriteDat(' ');
    }
}
/* 整屏清除 */
void LcdFullClear(){
    LcdWriteCmd(0x01);
}
/* 初始化 1602 液晶 */
void InitLcd1602(){
    LcdWriteCmd(0x38); //16*2 顯示，5*7 點陣，8 位數(shù)據(jù)接口
    LcdWriteCmd(0x0C); //顯示器開，光標(biāo)關(guān)閉
    LcdWriteCmd(0x06); //文字不動，地址自動+1
    LcdWriteCmd(0x01); //清屏
}

Lcd1602.c 文件中根據(jù)上層應(yīng)用的需要增加了2個清屏函數(shù)：區(qū)域清屏——LcdAreaClear，整屏清屏——LcdFullClear。

/**************************keyboard.c 文件程序源代碼*****************************/
#include <reg52.h>
sbit KEY_IN_1 = P2^4;
sbit KEY_IN_2 = P2^5;
sbit KEY_IN_3 = P2^6;
sbit KEY_IN_4 = P2^7;
sbit KEY_OUT_1 = P2^3;
sbit KEY_OUT_2 = P2^2;
sbit KEY_OUT_3 = P2^1;
sbit KEY_OUT_4 = P2^0;

unsigned char code KeyCodeMap[4][4] = { //矩陣按鍵編號到標(biāo)準(zhǔn)鍵盤鍵碼的映射表
    { '1', '2', '3', 0x26 }, //數(shù)字鍵 1、數(shù)字鍵 2、數(shù)字鍵 3、向上鍵
    { '4', '5', '6', 0x25 }, //數(shù)字鍵 4、數(shù)字鍵 5、數(shù)字鍵 6、向左鍵
    { '7', '8', '9', 0x28 }, //數(shù)字鍵 7、數(shù)字鍵 8、數(shù)字鍵 9、向下鍵
    { '0', 0x1B, 0x0D, 0x27 } //數(shù)字鍵 0、ESC 鍵、 回車鍵、 向右鍵
};
unsigned char pdata KeySta[4][4] = { //全部矩陣按鍵的當(dāng)前狀態(tài)
    {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}
};

extern void KeyAction(unsigned char keycode);

/* 按鍵驅(qū)動函數(shù)，檢測按鍵動作，調(diào)度相應(yīng)動作函數(shù)，需在主循環(huán)中調(diào)用 */
void KeyDriver(){
    unsigned char i, j;
    static unsigned char pdata backup[4][4] = { //按鍵值備份，保存前一次的值
        {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}
    };

    for (i=0; i<4; i++){ //循環(huán)檢測 4*4 的矩陣按鍵
        for (j=0; j<4; j++){
            if (backup[i][j] != KeySta[i][j]){ //檢測按鍵動作
                if (backup[i][j] != 0){ //按鍵按下時執(zhí)行動作
                    KeyAction(KeyCodeMap[i][j]); //調(diào)用按鍵動作函數(shù)
                }
                backup[i][j] = KeySta[i][j]; //刷新前一次的備份值
            }
        }
    }
}
/* 按鍵掃描函數(shù)，需在定時中斷中調(diào)用，推薦調(diào)用間隔 1ms */
void KeyScan(){
    unsigned char i;
    static unsigned char keyout = 0; //矩陣按鍵掃描輸出索引
    static unsigned char keybuf[4][4] = { //矩陣按鍵掃描緩沖區(qū)
        {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},
        {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}
    };

    //將一行的 4 個按鍵值移入緩沖區(qū)
    keybuf[keyout][0] = (keybuf[keyout][0] << 1) | KEY_IN_1;
    keybuf[keyout][1] = (keybuf[keyout][1] << 1) | KEY_IN_2;
    keybuf[keyout][2] = (keybuf[keyout][2] << 1) | KEY_IN_3;
    keybuf[keyout][3] = (keybuf[keyout][3] << 1) | KEY_IN_4;
    //消抖后更新按鍵狀態(tài)
    for (i=0; i<4; i++){ //每行 4 個按鍵，所以循環(huán) 4 次
        if ((keybuf[keyout][i] & 0x0F) == 0x00){
            //連續(xù) 4 次掃描值為 0，即 4*4ms 內(nèi)都是按下狀態(tài)時，可認(rèn)為按鍵已穩(wěn)定的按下
            KeySta[keyout][i] = 0;
        }else if ((keybuf[keyout][i] & 0x0F) == 0x0F){
            //連續(xù) 4 次掃描值為 1，即 4*4ms 內(nèi)都是彈起狀態(tài)時，可認(rèn)為按鍵已穩(wěn)定的彈起
            KeySta[keyout][i] = 1;
        }
    }

    //執(zhí)行下一次的掃描輸出
    keyout++; //輸出索引遞增
    keyout &= 0x03; //索引值加到 4 即歸零
    switch (keyout){ //根據(jù)索引，釋放當(dāng)前輸出引腳，拉低下次的輸出引腳
        case 0: KEY_OUT_4 = 1; KEY_OUT_1 = 0; break;
        case 1: KEY_OUT_1 = 1; KEY_OUT_2 = 0; break;
        case 2: KEY_OUT_2 = 1; KEY_OUT_3 = 0; break;
        case 3: KEY_OUT_3 = 1; KEY_OUT_4 = 0; break;
        default: break;
    }
}

keyboard.c 是對之前已經(jīng)用過多次的矩陣按鍵驅(qū)動的封裝，具體到某個按鍵要執(zhí)行的動作函數(shù)都放到上層的 main.c 中實現(xiàn)，在這個按鍵驅(qū)動文件中只負(fù)責(zé)調(diào)用上層實現(xiàn)的按鍵動作函數(shù)即可。

/*****************************main.c 文件程序源代碼******************************/
#include <reg52.h>
unsigned char step = 0; //操作步驟
unsigned char oprt = 0; //運算類型
signed long num1 = 0; //操作數(shù) 1
signed long num2 = 0; //操作數(shù) 2
signed long result = 0; //運算結(jié)果
unsigned char T0RH = 0; //T0 重載值的高字節(jié)
unsigned char T0RL = 0; //T0 重載值的低字節(jié)

void ConfigTimer0(unsigned int ms);
extern void KeyScan();
extern void KeyDriver();
extern void InitLcd1602();
extern void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str);
extern void LcdAreaClear(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char len);
extern void LcdFullClear();

void main(){
    EA = 1; //開總中斷
    ConfigTimer0(1); //配置 T0 定時 1ms
    InitLcd1602(); //初始化液晶
    LcdShowStr(15, 1, "0"); //初始顯示一個數(shù)字 0
    while (1){
        KeyDriver(); //調(diào)用按鍵驅(qū)動
    }
}
/* 長整型數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串，str-字符串指針，dat-待轉(zhuǎn)換數(shù)，返回值-字符串長度 */
unsigned char LongToString(unsigned char *str, signed long dat){
    signed char i = 0;
    unsigned char len = 0;
    unsigned char buf[12];

    if (dat < 0){ //如果為負(fù)數(shù)，首先取絕對值，并在指針上添加負(fù)號
        dat = -dat;
        *str++ = '-';
        len++;
    }

    do { //先轉(zhuǎn)換為低位在前的十進(jìn)制數(shù)組
        buf[i++] = dat % 10;
        dat /= 10;
    } while (dat > 0);
    len += i; //i 最后的值就是有效字符的個數(shù)
    while (i-- > 0){ //將數(shù)組值轉(zhuǎn)換為 ASCII 碼反向拷貝到接收指針上
        *str++ = buf[i] + '0';
    }
    *str = '\0'; //添加字符串結(jié)束符
    return len; //返回字符串長度
}
/* 顯示運算符，顯示位置 y，運算符類型 type */
void ShowOprt(unsigned char y, unsigned char type){
    switch (type){
        case 0: LcdShowStr(0, y, "+"); break; //0 代表+
        case 1: LcdShowStr(0, y, "-"); break; //1 代表-
        case 2: LcdShowStr(0, y, "*"); break; //2 代表*
        case 3: LcdShowStr(0, y, "/"); break; //3 代表/
        default: break;
    }
}
/* 計算器復(fù)位，清零變量值，清除屏幕顯示 */
void Reset(){
    num1 = 0;
    num2 = 0;
    step = 0;
    LcdFullClear();
}
/* 數(shù)字鍵動作函數(shù)，n-按鍵輸入的數(shù)值 */
void NumKeyAction(unsigned char n){
    unsigned char len;
    unsigned char str[12];

    if (step > 1){ //如計算已完成，則重新開始新的計算
        Reset();
    }
    if (step == 0){ //輸入第一操作數(shù)
        num1 = num1*10 + n; //輸入數(shù)值累加到原操作數(shù)上
        len = LongToString(str, num1); //新數(shù)值轉(zhuǎn)換為字符串
        LcdShowStr(16-len, 1, str); //顯示到液晶第二行上
    }else{ //輸入第二操作數(shù)
        num2 = num2*10 + n; //輸入數(shù)值累加到原操作數(shù)上
        len = LongToString(str, num2); //新數(shù)值轉(zhuǎn)換為字符串
        LcdShowStr(16-len, 1, str); //顯示到液晶第二行上
    }
}
/* 運算符按鍵動作函數(shù)，運算符類型 type */
void OprtKeyAction(unsigned char type){
    unsigned char len;
    unsigned char str[12];

    if (step == 0){ //第二操作數(shù)尚未輸入時響應(yīng)，即不支持連續(xù)操作
        len = LongToString(str, num1); //第一操作數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串
        LcdAreaClear(0, 0, 16-len); //清除第一行左邊的字符位
        LcdShowStr(16-len, 0, str); //字符串靠右顯示在第一行
        ShowOprt(1, type); //在第二行顯示操作符
        LcdAreaClear(1, 1, 14); //清除第二行中間的字符位
        LcdShowStr(15, 1, "0"); //在第二行最右端顯示 0
        oprt = type; //記錄操作類型
        step = 1;
    }
}
/* 計算結(jié)果函數(shù) */
void GetResult(){
    unsigned char len;
    unsigned char str[12];

    if (step == 1){ //第二操作數(shù)已輸入時才執(zhí)行計算
        step = 2;
        switch (oprt){ //根據(jù)運算符類型計算結(jié)果，未考慮溢出問題
            case 0: result = num1 + num2; break;
            case 1: result = num1 - num2; break;
            case 2: result = num1 * num2; break;
            case 3: result = num1 / num2; break;
            default: break;
        }
        len = LongToString(str, num2); //原第二操作數(shù)和運算符顯示到第一行
        ShowOprt(0, oprt);
        LcdAreaClear(1, 0, 16-1-len);
        LcdShowStr(16-len, 0, str);
        len = LongToString(str, result); //計算結(jié)果和等號顯示在第二行
        LcdShowStr(0, 1, "=");
        LcdAreaClear(1, 1, 16-1-len);
        LcdShowStr(16-len, 1, str);
    }
}
/* 按鍵動作函數(shù)，根據(jù)鍵碼執(zhí)行相應(yīng)的操作，keycode-按鍵鍵碼 */
void KeyAction(unsigned char keycode){
    if ((keycode>='0') && (keycode<='9')){ //輸入字符
        NumKeyAction(keycode - '0');
    }else if (keycode == 0x26){ //向上鍵，+
        OprtKeyAction(0);
    }else if (keycode == 0x28){ //向下鍵，-
        OprtKeyAction(1);
    }else if (keycode == 0x25){ //向左鍵，*
        OprtKeyAction(2);
    }else if (keycode == 0x27){ //向右鍵，÷
        OprtKeyAction(3);
    }else if (keycode == 0x0D){ //回車鍵，計算結(jié)果
        GetResult();
    }else if (keycode == 0x1B){ //Esc 鍵，清除
        Reset();
        LcdShowStr(15, 1, "0");
    }
}
/* 配置并啟動 T0，ms-T0 定時時間 */
void ConfigTimer0(unsigned int ms){
    unsigned long tmp; //臨時變量
    tmp = 11059200 / 12; //定時器計數(shù)頻率
    tmp = (tmp * ms) / 1000; //計算所需的計數(shù)值
    tmp = 65536 - tmp; //計算定時器重載值
    tmp = tmp + 28; //補償中斷響應(yīng)延時造成的誤差
    T0RH = (unsigned char)(tmp>>8); //定時器重載值拆分為高低字節(jié)
    T0RL = (unsigned char)tmp;

    TMOD &= 0xF0; //清零 T0 的控制位
    TMOD |= 0x01; //配置 T0 為模式 1
    TH0 = T0RH; //加載 T0 重載值
    TL0 = T0RL;
    ET0 = 1; //使能 T0 中斷
    TR0 = 1; //啟動 T0
}
/* T0 中斷服務(wù)函數(shù)，執(zhí)行按鍵掃描 */
void InterruptTimer0() interrupt 1{
    TH0 = T0RH; //重新加載重載值
    TL0 = T0RL;
    KeyScan(); //按鍵掃描
}

main.c 文件實現(xiàn)所有應(yīng)用層的操作函數(shù)，即計算器功能所需要信息顯示、按鍵動作響應(yīng)等，另外還包括主循環(huán)和定時中斷的調(diào)度。

通過這樣一個程序，大家一方面學(xué)習(xí)如何進(jìn)行多個 .c 文件的編程，另外一個方面學(xué)會多個函數(shù)之間的靈活調(diào)用?？梢园堰@個程序看成是一個簡單的小項目，學(xué)習(xí)一下項目編程都是如何進(jìn)行和布局的。不要把項目想象的太難，再復(fù)雜的項目也是這種簡單程序的組合和擴展而已。