计算器是一个典型的大规模数字集成电路,它是一个完整的数字系统,在其内部集成了大量的数字电路模块,如算术逻辑单元ALU,控制系统各模块,显示驱动模块等,它将所有的实现其功能的模块集中在了一块芯片上,构成了一个微处理器系统,体现了微处理器设计的基本思想。本文首先对计算器电路的基本构建思想做了比较详细的阐述,对电路的控制系统的思想进行了介绍,根据电路的控制思想,完成了对电路控制系统的设计和实现,并对传统的控制模块进行了改进和优化,使其控制功能得到扩展。电路控制采用微程序控制思想实现,使MPU实现结构化设计,利用ROM存储指令,在工作时系统再进行调用的方式进行控制,使硬件设计软件化,比传统的组合逻辑控制节约了大量的器件。此外,本文还对计算器电路的显示和驱动做了比较深入的分析,对显示输出端口的复用及显示输出原理进行了分析,阐述了键盘扫描及LCD驱动电路的工作原理,并对电路的显示及其驱动模块做了功能仿真,仿真表明电路的复用思想得到完全实现。根据电路串行设计思想的要求,对电路的ALU进行了串行设计,并通过一位加法器和串行移位寄存器实现了串行运算的思想,通过对全减功能的仿真,验证了设计的正确性。最后对电路的各系统模块和指令系统做了相应介绍,并对相应的重要模块进行了仿真,进一步验证了系统各模块功能的正确性。