[发明专利]便携式函数运算装置及其函数处理和计算的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种函数运算装置及其处理和计算的方法，尤其涉及一种便携式函数运算装置及其函数处理和计算的方法。

背景技术

目前绝大多数的代数计算系统都是应用到个人计算机甚至大型机上，主要针对数学研究而开发，其应用范围窄、不利于携带。由于教学等领域对较复杂的函数计算的需求不断增长，在国外出现了应用到个人手持式设备上的代数计算系统。但是这些系统不仅受制于硬件条件，只是在较低级的系统上增加了一些简单的函数计算或者编程功能，如整数和浮点数长度支持有限，计算函数不完整，按键输入复杂，界面不够友好，功能不够完整。同时，这些产品也是用英文的数学专业用语显示相关的函数信息，对中国学生而言，不易理解，教学的难度较大。

国外现有的这些便携式的设备普遍存在如下缺点：1、所采用的结构不适合进行函数编程或者计算，并且缺乏与外界进行数据交换的接口，可扩展性不强，而且价格昂贵。2、以Ti图形计算器voyage 200为例，它采用的是单色显示器，显示效果不佳，而且使用的是纯英文界面，不够友好，英文的函数名称不直观，不便于中国学生使用；3、在进行各项运算时，操作步骤非常复杂，同时它的帮助信息很缺乏，用户在开始使用时很难快速上手；4、不能够通过计算机为媒介自由的进行数据交互，如果要进行像编写程序这样输入量较大的工作时则会使用户浪费大量的时间在输入操作上。5、缺乏高效运算精确大整数和精确浮点数的能力，进一步限制了其在函数计算上的应用。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种便于个人携带的函数编程和计算装置，使其具有适合进行有效率的函数编程和计算的结构；要解决的第二个技术问题是使得该装置具有与外部进行数据交换的能力，便于进行功能上的扩展；要解决的第三个技术问题是使得该装置能够用中文的形式显示函数表达式等信息；要解决的第四个技术问题使得该装置具有高效运算精确大整数和精确浮点数的能力。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种便携式函数运算装置，包括：微处理器、由所述微处理器控制的并交换数据的显示屏、键盘、存储器，以及电源模块；

所述微处理器包括：输入模块、函数编程模块、函数库、函数解析及计算模块、结果寄存器、函数名称库、以及输出接口；

所述输入模块用于接收所述键盘输入的调用系统函数或者编辑函数的命令；所述函数库为一存储单元，存储有系统函数的信息以及所述函数编程模块输入的用户编辑函数的信息；所述函数编程模块根据所述输入模块的命令调用所述函数库的信息组成用户编辑函数的信息，并输出到所述函数解析及计算模块进行解析处理并计算；所述函数名称库为一存储单元，用于在所述输入模块的命令下调用所存储有所述函数库存储的系统函数的名称所对应的字符串；所述结果寄存器用于接收所述函数解析及计算模块和所述函数名称库输出的数据，并传送到所述输出接口以驱动所述显示屏显示。

采用上述技术方案，本发明能够进行有效率的函数编程和计算。

作为上述技术方案更具体的实施方式，所述函数名称库所存储的系统函数的名称所对应的字符串包括：中文字符串以及英文字符串；所述函数名称库在所述输入模块的命令下选择调用相应的中文字符串或者英文字符串。这样可以在用户的选择下，采用中文或者英文的形式切换显示函数表达式或者其他信息。

所述系统函数的信息包括：函数名称信息，以及参数信息。

所述系统函数包括以下类型：计算类函数、化简类函数、整数类函数、多项式类函数、函数方程式类函数、矩阵向量类函数、三角函数类函数、微积分类函数、常量类函数或者统计类函数。以上类型几乎包括了所有的函数类型，用户既可以直接调用所述系统函数来计算具体的函数值，又可以通过任意的编辑用户编辑函数来调用系统函数得到具体的函数值。

作为本发明一个更具体的实施方式，所述函数编程模块采用Linux平台的编译器，使用类C语言的语法环境。这样便于用户进行使用。熟悉C语言的用户可以很容易掌握函数编程的语法规则使用习惯，但和C语言编程有一些明显的区别。下面列出本技术编程中的重要特点和C语言的重点不同。

1)本技术编程中的变量不需要进行类型声明，系统可以通过用户的变量操作自动把变量实例化成相应All类中的类型，ALL类型可以是整型、浮点型、长整型、高精度浮点型、复数型、分数型、多项式型、向量型、符号型和字符串类型；而C语言在使用变量前必须进行严格的声明且不支持如symb，zint，real等类型。

2)本技术编程中的函数定义统一为：

函数名(参数列表)：＝{

……

函数体

……

}；

的形式，如：