通用计算器芯片是一块以4位MCU为核心，并可完成各种运算、显示驱动以及键盘扫描等完整功能的大规模集成电路。本文研究了MCU设计的相关技术，以及各种运算算法，并根据计算器的功能要求，提出了计算器芯片的硬件系统结构与算法模型，完成了计算器芯片的核心部件——MCU的设计。 设计采用自顶向下的设计方法，按照计算机系统设计的一般思路，分为硬件系统结构设计、指令系统设计、指令分析、微指令格式设计及微程序编写4个过程完成。 本文详细分析了计算器芯片内部数据的表示形式及需要实现的4种运算的算法。算术运算方面着重在乘法运算中对1位BCD码相乘算法作了改进，提出了相乘过程中调整的新算法；除法运算中给出了除数为零的解决方案；开方根运算则采用newton迭代算法，并对求初值的方法给予改进，提出分段求初值的新方法。在算法模型基础上，本文的指令分析采用状态机方法实现，并明确给出了各指令的执行过程。计算器芯片硬件系统采用单总线数据通路结构，以4位ALU为运算基础。内部RC振荡经流片验证可产生十分稳定的时钟源，数据存储区采用SRAM结构实现，存储单元为6管CMOS静态存储单元，微控制器则采用与-或结构ROM实现。 本文设计的这款新型计算器芯片，不仅可作为一种独立产品开发，也可在上述工作的基础上，开发如PDA、电子字典等新一代的嵌入式产品。