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从 C 语言计算器到串口屏应用

backend 2025/6/17 6:41:24

在工业控制、智能家居等领域，串口屏作为人机交互的重要组件被广泛应用。理解串口屏的工作原理，最好的方式是从基础的 C 语言编程入手。本文将通过实现一个简单的计算器，逐步展示如何从传统 C 语言程序过渡到适合串口屏开发的代码结构。

一、基础计算器实现

二、状态机设计：模拟串口屏交互模式

三、串口屏实战：淘晶驰代码解析

四、总结

一、基础计算器实现

让我们从最基本的 C 语言计算器开始：

#include <stdio.h>int main() {double n0, n1;  // n0:当前结果, n1:中间值char t1;        // 运算符printf("=== 简易计算器 ===\n");// 输入第一个数字printf("请输入第一个数字: ");scanf("%lf", &n0);// 输入运算符printf("请输入运算符 (+, -, *, /): ");while (getchar() != '\n'); // 清除缓冲区scanf("%c", &t1);// 输入第二个数字printf("请输入第二个数字: ");scanf("%lf", &n1);// 根据运算符计算结果switch (t1) {case '+':n0 += n1; break;case '-':n0 -= n1; break;case '*':n0 *= n1; break;case '/':if (n1 == 0) {printf("错误：除数不能为零！\n");return 1;}n0 /= n1; break;default:printf("错误：不支持的运算符！\n");return 1;}// 输出结果printf("计算结果: %.2f\n", n0);return 0;
}

运行结果如下:

二、状态机设计：模拟串口屏交互模式

串口屏的交互模式与传统控制台程序不同，更接近计算器的操作方式。下面我们实现一个支持连续计算的版本：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>// 全局变量定义
double n0 = 0;        // 当前输入值/计算结果
double n1 = 0;        // 中间计算结果存储
char t1[2] = "";      // 当前运算符存储
char t2[2] = "";      // 输入状态标记// 初始化计算器状态
void initCalculator() {n0 = 0;n1 = 0;strcpy(t1, "");strcpy(t2, "");printf("计算器已初始化\n");
}// 数字按钮处理函数
void handleDigit(int digit) {if (strcmp(t2, "*") == 0) {strcpy(t2, "");n0 = digit;} else {n0 = n0 * 10 + digit;}printf("当前值: %.2f\n", n0);
}// 运算符按钮处理函数
void handleOperator(char op) {strcpy(t2, "*");if (strcmp(t1, "") == 0) {n1 = n0;} else if (strcmp(t1, "+") == 0) {n1 = n1 + n0;n0 = n1;} else if (strcmp(t1, "-") == 0) {n1 = n1 - n0;n0 = n1;} else if (strcmp(t1, "*") == 0) {n1 = n1 * n0;n0 = n1;} else if (strcmp(t1, "/") == 0) {if (n0 != 0) {n1 = n1 / n0;n0 = n1;} else {printf("错误: 除数不能为0\n");}}t1[0] = op;t1[1] = '\0';printf("当前运算符: %s\n", t1);
}// 等号按钮处理函数
void handleEquals() {strcpy(t2, "*");if (strcmp(t1, "") != 0) {if (strcmp(t1, "+") == 0) {n1 = n1 + n0;} else if (strcmp(t1, "-") == 0) {n1 = n1 - n0;} else if (strcmp(t1, "*") == 0) {n1 = n1 * n0;} else if (strcmp(t1, "/") == 0) {if (n0 != 0) {n1 = n1 / n0;} else {printf("错误: 除数不能为0\n");}}n0 = n1;printf("计算结果: %.2f\n", n0);}
}// 清零按钮处理函数
void handleClear() {initCalculator();
}// 主函数 - 支持直接输入数字和运算符
int main() {initCalculator();char input[20];double number;char op;printf("计算器已启动\n");printf("输入格式: 数字 -> 运算符(+,-,*,/,=) -> 数字 -> ...\n");printf("输入 'c' 清除计算器，输入 'q' 退出\n");while (1) {printf("\n请输入: ");scanf("%19s", input);// 处理命令if (strlen(input) == 1) {op = input[0];if (isdigit(op)) {handleDigit(op - '0');} else if (op == '+' || op == '-' || op == '*' || op == '/') {handleOperator(op);} else if (op == '=') {handleEquals();} else if (op == 'c' || op == 'C') {handleClear();} else if (op == 'q' || op == 'Q') {break;} else {printf("无效输入，请重试\n");}} // 处理多位数字else if (sscanf(input, "%lf", &number) == 1) {// 检查是否是合法的数字int i;for (i = 0; input[i] != '\0'; i++) {if (!isdigit(input[i]) && input[i] != '.') {break;}}if (input[i] == '\0') {// 如果是新输入，直接设置值if (strcmp(t2, "*") == 0) {strcpy(t2, "");n0 = number;} // 否则视为错误输入（不能追加多位数字）else {printf("错误: 只能逐位输入数字\n");continue;}printf("当前值: %.2f\n", n0);} else {printf("无效输入，请重试\n");}} else {printf("无效输入，请重试\n");}}return 0;
}

运行结果如下: