Лекции по "Информатике"
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 31 Мая 2013 в 06:58, курс лекций
Описание работы
В данной работе изложены 5 лекций.
Файлы: 9 файлов
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
1
УГАТУ
Кафедра
информатики
ЛЕКЦИИ ПО ИНФОРМАТИКЕ
Составители:
доценты Кафедры Информатика
Карчевская Маргарита Петровна
Рамбургер Ольга Леонардовна
Для студентов факультетов АП, АТС
групп МХ, ММ, СМ, ФМ, АТП, ТМ, ВТ
УГАТУ
Кафедра
информатики
Тема 4
Аппаратное обеспечение компьютера
(HardWare)
Программное обеспечение компьютера
(SoftWare)
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
3
УГАТУ
Кафедра
информатики
Вычислительная система
Вычислительная система – конкретный набор
взаимодействующих между собой устройств и программ,
предназначенных для обслуживания одного компьютера.
Состав вычислительной системы называется
конфигурацией. Аппаратные (HardWare) и программные
средства (SoftWare) вычислительной системы принято
рассматривать раздельно.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
4
УГАТУ
Кафедра
информатики
Аппаратное обеспечение ПК
Персональным компьютером (ПК) называют
сравнительно недорогой универсальный
микрокомпьютер, рассчитанный на одного
пользователя.
Персональные компьютеры обычно
проектируются на основе принципа открытой
архитектуры.
Это касается IBM PC-совместимых компьютеров.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
5
УГАТУ
Кафедра
информатики
Аппаратное обеспечение ПК
Принцип открытой архитектуры заключается в следующем:
описание принципа действия компьютера и его конфигурация
(определенная совокупность аппаратных средств и
соединений между ними) определена в специальных
стандартах (правилах), называемых протоколами.
Из этого следует:
• Компьютер можно собирать из отдельных узлов и деталей,
разработанных и изготовленных независимыми фирмами-
изготовителями.
• Компьютер легко расширяется и модернизируется за счёт
наличия внутренних расширительных гнёзд, в которые
пользователь может вставлять разнообразные устройства,
удовлетворяющие стандарту (увеличить объем оперативной
памяти, заменить процессор или винчестер и т.д.).
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
6
УГАТУ
Кафедра
информатики
Общая структура персонального компьютера с
подсоединенными периферийными устройствами
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
7
УГАТУ
Кафедра
информатики
Аппаратное обеспечение
К аппаратному обеспечению относятся устройства
и приборы, образующие аппаратную
конфигурацию.
По способу расположения устройств относительно
системного блока различают внешние и
внутренние устройства.
Внешними, как правило, являются большинство
устройств ввода-вывода данных (их также
называют периферийными) и некоторые
устройства для длительного хранения
информации.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
8
УГАТУ
Кафедра
информатики
Аппаратное обеспечение
Согласование между отдельными узлами и блоками выполняют
с помощью переходных аппаратно-логических устройств,
называемых аппаратными интерфейсами.
Аппаратный интерфейс – это средство сопряжения двух
устройств, в котором все физические и логические параметры
согласуются между собой.
Физически аппаратные средства согласуются друг с другом с
помощью механических и электрических разъемов и
контактов.
Логически они согласуются друг с другом с помощью программ,
называемых драйверами устройств.
Стандарты на аппаратные интерфейсы в вычислительной
технике называют протоколами.
Протоколы представляют собой некие правила, которые должны
соблюдать разработчики устройств для успешного
согласования их работы с другими устройствами.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
9
УГАТУ
Кафедра
информатики
Аппаратное обеспечение
Существуют последовательные и параллельные
интерфейсы.
Через последовательный интерфейс данные передаются
последовательно бит за битом. Их производительность
оценивают бит/сек. Применяют для подключения
«медленных» устройств.
При параллельном интерфейсе данные передаются
одновременно группами битов, их производительность
оценивают байт/сек. Применяют там, где важна
скорость передачи данных.
Если интерфейс является общепринятым для данного
типа устройств, например, утверждённым на уровне
международных соглашений, то он называется
стандартным.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
10
УГАТУ
Кафедра
информатики
Аппаратное обеспечение
Каждый из функциональных элементов компьютера
(память, монитор или другое устройство) связан с шиной
определённого типа – адресной, управляющей или
шиной данных.
Для согласования интерфейсов периферийные устройства
подключаются к шине не напрямую, а через свои
контроллеры (адаптеры) и порты примерно по такой
схеме:
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
11
УГАТУ
Кафедра
информатики
Аппаратное обеспечение
Контроллеры и адаптеры представляют собой наборы
электронных цепей, которыми снабжаются устройства
компьютера с целью совместимости их интерфейсов.
Контроллеры, кроме этого, осуществляют непосредственное
управление периферийными устройствами по запросам
микропроцессора.
Порты устройств представляют собой некие электронные
схемы, содержащие один или несколько регистров ввода-
вывода и позволяющие подключать периферийные устройства
компьютера к внешним шинам микропроцессора.
Портами также называют устройства стандартного
интерфейса: последовательный, параллельный и игровой.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
12
УГАТУ
Кафедра
информатики
Аппаратное обеспечение
Последовательный порт обменивается данными с
процессором побайтно, а с внешними устройствами –
побитно.
К последовательному порту обычно подсоединяют медленно
действующие или достаточно удалённые устройства, такие,
как мышь и модем.
Параллельный порт получает и посылает данные побайтно.
К параллельному порту подсоединяют более «быстрые»
устройства
–
принтер и сканер.
Через игровой порт подсоединяется джойстик.
Клавиатура и монитор подключаются к своим
специализированным портам, которые представляют собой
просто разъёмы.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
13
УГАТУ
Кафедра
информатики
Аппаратное обеспечение
Основные электронные компоненты, определяющие
архитектуру процессора, размещаются на основной
плате компьютера, называемой системной или
материнской (MotherBoard).
Контроллеры и адаптеры дополнительных устройств, либо
сами эти устройства, выполняются в виде плат
расширения (DаughterBoard – дочерняя плата) и
подключаются к шине с помощью разъёмов расширения,
называемых также слотами расширения (англ. slot –
щель, паз).
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
14
УГАТУ
Кафедра
информатики
Аппаратное обеспечение
По назначению устройства делятся на:
• Управляющие устройства (материнская плата).
• Устройства обработки информации (процессор,
видеокарта, звуковая карта).
• Устройства хранения информации (жесткий диск,
оперативная память, приводы лазерных дисков,
дисковод и т.д.)
• Устройства ввода информации (клавиатура, мышь,
сканер и т.д.).
• Устройства вывода информации (монитор, принтер,
плоттер и т.д.).
• Устройства приема/передачи информации (модем,
сетевая карта, беспроводные адаптеры).
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
15
УГАТУ
Кафедра
информатики
Базовый состав компьютера
Современный персональный компьютер состоит
из нескольких основных (базовых)
конструктивных компонент, без которых его
работа невозможна:
• системного блока;
• монитора;
• клавиатуры;
• манипуляторов (мышь, джойстик и т.д.).
Тестирование компьютера на наличие и работоспособность
базовых компонент происходит автоматически при его
включении с помощью совокупности программ, «вшитых» в
BIOS (базовая система ввода-вывода).
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
16
УГАТУ
Кафедра
информатики
Системный блок
В системном блоке размещаются:
• системная плата;
• платы расширения;
• блок питания;
• накопитель на жёстких магнитных дисках;
• накопитель на гибких магнитных дисках;
• накопитель CD-ROM;
• и др.
Корпус системного блока может иметь горизонтальную
(DeskTop) или вертикальную (Tower — башня)
компоновку.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
17
УГАТУ
Кафедра
информатики
Материнская плата
Материнская (системная) плата является основной в
системном блоке. Это фундамент компьютера, все
устройства подключаются к ней. Она выполняет роль
связующего звена.
Материнская плата содержит компоненты, определяющие
архитектуру компьютера:
• центральный процессор;
• постоянную (ROM) и оперативную (RAM) память, кэш-
память;
• интерфейсные схемы шин;
• гнёзда расширения;
• обязательные системные средства ввода-вывода и др.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
18
УГАТУ
Кафедра
информатики
Материнская плата
Системные платы исполняются на основе наборов
микросхем, которые называются чипсетами
(ChipSets). Часто на системных платах
устанавливают и контроллеры дисковых
накопителей, видеоадаптер, контроллеры портов и
др.
В гнёзда расширения системной платы
устанавливаются платы таких периферийных
устройств, как модем, сетевая плата, видеоплата и
т.п.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
19
УГАТУ
Кафедра
информатики
Материнская плата
Слот
видеокарты
Слоты для
оперативной
памяти
Слоты
PCI
Разъемы для подключения внешних устройств
Процессор
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
20
УГАТУ
Кафедра
информатики
Материнская плата
• Наличие встроенных устройств (видеокарта, звуковая
карта, сетевая карта и т.д.).
• Тип контроллера жестких дисков (IDE, SATA, SCASI),
• Максимальный объем и поддерживаемые типы
оперативной памяти,
• Тип поддерживаемого процессора (Athlon, Semron,
Celeron, Core),
• Число и типы разъемов (PCI, PCI Express, AGP),
• Набор микросхем основной логики (чипсет – chipset),
Основные характеристики системной платы:
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
21
УГАТУ
Кафедра
информатики
Центральный процессор (CPU)
Основное устройство обработки информации в компьютере.
Выполняется в виде отдельного кремниевого кристалла
на подложке.
Intel Core 2 Quad с двумя двухядерными кристаллами
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
22
УГАТУ
Кафедра
информатики
Центральный процессор (CPU)
• Технологический процесс
• Тип разъема подключения
до 260 Вт
• Теплопакет
260 Вт
• Потребляемая мощность
1,2 – 1,5 В
• Рабочее напряжение
512 Кб – 2 Мб
• Объем кэш-памяти
64
• Разрядность
1, 2, 4
• Число ядер
233 – 333 ( МГц)
• Частота шины
1,6 – 2,66 (ГГц)
• Тактовая частота ядра
Основные характеристики CPU:
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
23
УГАТУ
Кафедра
информатики
Видеоадаптер
Видеоадаптер (видеокарта)
−
это электронная плата,
которая обрабатывает видеоданные (текст и графику)
и управляет работой дисплея.
Содержит видеопамять, регистры ввода вывода и модуль
BIOS. Посылает в дисплей сигналы управления
яркостью лучей и сигналы развертки изображения.
Наиболее распространенный видеоадаптер на
сегодняшний день
−
адаптер SVGA (Super Video
Graphics Array
−
супервидеографический массив),
который может отображать на экране дисплея
1280х1024 пикселей при 256 цветах и 1024х768
пикселей при 16 миллионах цветов.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
24
УГАТУ
Кафедра
информатики
Видеоадаптер
Устройство, формирующее изображение и
выводящее его на монитор, проектор или
подобное устройство.
Основные характеристики
видеоадаптера:
1. Тип графического
процессора,
2. Объем графической памяти
(в настоящее время от 64МБ
и до 1ГБ),
3. Тип разъема подключения,
4. Перечень поддерживаемых
технологий.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
25
УГАТУ
Кафедра
информатики
Звуковая карта
Аудиоадаптер (Sound Blaster или звуковая плата)
−
это
специальная электронная плата, которая позволяет записывать
звук, воспроизводить его программными средствами с помощью
микрофона, наушников, динамиков, встроенного синтезатора и
другого оборудования.
Аудиоадаптер содержит в себе два преобразователя информации:
• аналого-цифровой, который преобразует непрерывные (то есть,
аналоговые) звуковые сигналы (речь, музыку, шум) в цифровой
двоичный код и записывает его на магнитный носитель;
• цифро-аналоговый, выполняющий обратное преобразование
сохранённого в цифровом виде звука в аналоговый сигнал,
который затем воспроизводится с помощью акустической
системы, синтезатора звука или наушников.
Основные характеристики:
1. Число выходных каналов,
2. Соотношение сигнал/шум
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
26
УГАТУ
Кафедра
информатики
Оперативная память
Устройство кратковременного хранения
информации.
Планки оперативной памяти
Основные характеристики:
1. Тип памяти
2. Объем (в настоящее
время измеряется в ГБ
3. Ширина полосы
пропускания.
Например, РС4200
означает, что
оперативная память
может пропустить через
себя 4200МБ за 1 сек.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
27
УГАТУ
Кафедра
информатики
Внешняя память
Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного
хранения информации, целостность её содержимого
не зависит от того, включен или выключен
компьютер. В отличие от оперативной памяти,
внешняя память не имеет прямой связи с
процессором.
В состав внешней памяти компьютера входят:
• накопители на жёстких магнитных дисках;
• накопители на гибких магнитных дисках;
• накопители на компакт-дисках;
• накопители на магнито-оптических компакт-дисках;
• накопители на магнитной ленте (стримеры) и др.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
28
УГАТУ
Кафедра
информатики
Внешняя память
Гибкий диск, дискета (англ. floppy disk)
−
устройство для
хранения небольших объёмов информации,
представляющее собой гибкий пластиковый диск в
защитной оболочке.
Дискета устанавливается в накопитель на гибких магнитных
дисках (англ. floppy-disk drive), автоматически в нем
фиксируется.
В накопителе вращается сама дискета, магнитные головки
остаются неподвижными.
Дискета вращается только при обращении к ней.
Накопитель связан с процессором через контроллер гибких
дисков.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
29
УГАТУ
Кафедра
информатики
Внешняя память
Информация на дискету записывается по
концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся
на секторы.
Количество дорожек и секторов зависит от типа и
формата дискеты.
Сектор хранит минимальную
порцию информации, которая
может быть записана на диск
или считана с диска.
Ёмкость сектора постоянна и
составляет 512 байтов.
Трек - дорожка
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
30
УГАТУ
Кафедра
информатики
Жесткий диск (винчестер)
Накопитель на жёстких магнитных дисках (англ. HDD
−
Hard
Disk Drive) или винчестер
−
это наиболее массовое
запоминающее устройство большой ёмкости, в котором
носителями информации являются круглые
алюминиевые пластины
−
платтеры, обе поверхности
которых покрыты слоем магнитного материала.
Используется для постоянного
хранения информации
−
программ
и данных.
Является энергонезависимым
устройством, однако без наличия
питания информацию нельзя ни
считать с него, ни записать на него.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
31
УГАТУ
Кафедра
информатики
Жесткий диск (винчестер)
Как и у дискеты, рабочие поверхности платтеров разделены на
кольцевые концентрические дорожки, а дорожки
−
на
секторы.
Совокупность дорожек, расположенных на одном расстоянии от
центра, называется цилиндром.
Цилиндры делятся на зоны (на диске их обычно от 10 до 30).
При продвижении от центра диска число секторов на дорожке
в каждой зоне возрастает
.
Головки считывания-записи
вместе с их несущей
конструкцией и дисками
заключены в герметически
закрытый корпус,
называемый модулем
данных.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
32
УГАТУ
Кафедра
информатики
Жесткий диск (винчестер)
Поверхность платтера имеет магнитное покрытие
толщиной
≈
1,1 мкм и слой смазки для предохранения
головки от повреждения при опускании и подъёме на
ходу.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
33
УГАТУ
Кафедра
информатики
Жесткий диск (винчестер)
Основные характеристики винчестера:
1. Объем (измеряется в ГБ и ТБ);
2. Скорость вращения шпинделя (5400 об/мин, 7200
об/мин, 10000 об/мин);
3. Интерфейс подключения (IDE, SATA, SCSI);
4. Объем КЭШ-памяти (64 Кбайт и более).
Все современные накопители снабжаются встроенным кэшем,
который существенно повышает их производительность.
Винчестерские накопители имеют очень большую ёмкость:
от сотен Мегабайт до десятков Гбайт.
У современных моделей среднее время поиска данных
−
10 мс,
максимальная скорость передачи данных до 40 Мбайт/с.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
34
УГАТУ
Кафедра
информатики
Оптические компакт-диски
В последние годы помимо магнитных дисков стали доступны оптические
диски.
Они обладают более высокой плотностью записи, чем обычные
магнитные диски.
Изготавливается с использованием очень мощного инфракрасного
лазера, который выжигает отверстия диаметром 0,8 микрон в
специальном стеклянном контрольном диске.
По этому контрольному диску делается шаблон с выступами в тех
местах, где лазер прожег отверстия. В шаблон вводится жидкая
смола (поликарбонат), и таким образом получается компакт-диск с
тем же набором отверстий, что и в стеклянном диске. На смолу
наносится очень тонкий слой алюминия, который в свою очередь
покрывается защитным лаком. Углубления в нижнем слое смолы в
английском языке называются термином впадина (pit), а ровные
пространства между впадинами называются термином площадка
(land).
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
35
УГАТУ
Кафедра
информатики
Оптические компакт-диски
Во время воспроизведения лазерный диод небольшой мощности
светит инфракрасным светом сменяющиеся впадины и
площадки. В результате, если свет отражается от выступа,
фотодетектор проигрывателя получает меньше света, чем при
отражении от площадки.
Хотя, казалось бы, проще
всего использовать впадину
для записи 0, а площадку
для записи 1,более надежно
использовать переход
впадина/площадка или
площадка/впадина для 1
и его отсутствие для 0
Впадины и площадки записываются по спирали
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
36
УГАТУ
Кафедра
информатики
Оптические диски
Лазерные компакт-диски CD-ROM (CD – Compact Disc, ROM – Read
only Memory) с них можно только читать. Напылен светоотражающий
слой алюминия. Информация представляется в виде
последовательности впадин и площадок. Одна спиральная дорожка.
Лазерные компакт-диски CD-R. CD-R диски позволяют однократно
записывать информацию . В отличие от обычных компакт-дисков с
физическими углублениями, CD-R моделируются с помощью изменения
отражательной способности впадин и площадок. Для этого между
слоем поликарбоната и отражающим слоем золота помещается слой
красителя.
Перезаписываемые компакт-диски CD-RW (CD-ReWritable). Допускают
многократную перезапись информации. При этом используется
носитель такого же размера, как и CD-R. Однако вместо красителя
используется сплав серебра, индия, сурьмы и теллура для
записывающего слоя.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
37
УГАТУ
Кафедра
информатики
Оптические диски
Технология DVD-ROM разрабатывалась в расчете на хранение
видео, поэтому объем диска значительно увеличен за счет
впадины меньшего размера (0,4 микрона вместо 0,8
микрона, как у обычного компакт-диска), более плотной
спирали (0,74 микрона между дорожками вместо 1,6
микрона).
В дисководах DVD-ROM используется более сложная
считывающая головка и узкий лазерный луч, благодаря чему
на диске умещается в семь раз больше данных, чем на
обычном CD-ROM.
Перезаписываемые DVD диски DVD-RW (DVD-ReWritable).
Допускают многократную перезапись информации.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
38
УГАТУ
Кафедра
информатики
Оптические приводы
Устройство для считывания/записи информации на
лазерные диски (CD и DVD)
Основные характеристики:
1. Скорость чтения/записи
2. Максимальный поддерживаемый
объем:
CD – 700МБ, 800МБ, 900МБ;
DVD – 4.7 ГБ, 10 ГБ на слой
3. Число и типы поддерживаемых
форматов (CD-R, CD-RW, DVD-R,
DVD-RW и др.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
39
УГАТУ
Кафедра
информатики
Внешняя память
Стример (англ. tape streamer)
−
устройство для
резервного копирования больших объёмов
информации.
В качестве носителя здесь применяются кассеты с
магнитной лентой ёмкостью 1 - 2 Гбайта и
больше.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
40
УГАТУ
Кафедра
информатики
Видеосистема
Видеосистема компьютера состоит из трех компонент:
• монитор (называемый также дисплеем);
• видеоадаптер;
• программное обеспечение (драйверы видеосистемы).
Видеоадаптер посылает в монитор сигналы управления
яркостью лучей и синхросигналы строчной и кадровой
развёрток. Монитор преобразует эти сигналы в
зрительные образы. А программные средства
обрабатывают видеоизображения
−
выполняют
кодирование и декодирование сигналов, координатные
преобразования, сжатие изображений и др.
Монитор
−
устройство визуального отображения
информации (в виде текста, рисунков, чертежей и др.).
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
41
УГАТУ
Кафедра
информатики
Устройства вывода информации
Мониторы бывают трех типов: ЭЛТ (электронно-лучевая
трубка CRT), ЖК (жидко-кристаллические LCD) и
плазменные.
Передняя, обращенная к зрителю часть дисплея с внутренней стороны
покрыта люминофором
−
специальным веществом, способным
излучать свет при попадании на него быстрых электронов.
Люминофор наносится в виде наборов точек трёх основных цветов
−
красного, зелёного и синего (red, green, blue). Эти цвета называют
основными, потому что их сочетаниями (в различных пропорциях)
можно представить любой цвет спектра.
Принцип работы монитора,
сконструированного на базе
электронно-лучевой
трубки (ЭЛТ), аналогичен
принципу работы телевизора.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
42
УГАТУ
Кафедра
информатики
Устройства вывода информации
Наборы точек люминофора располагаются по
треугольным триадам. Триада образует
пиксел
−
точку, из которых формируется
изображение (англ. pixel − picture element,
элемент картинки).
Расстояние между центрами
пикселов называется точечным
шагом монитора. Это
расстояние влияет на чёткость
изображения. Чем меньше шаг,
тем выше чёткость. Обычно в
цветных мониторах шаг
составляет 0,28 мм. При таком
шаге глаз человека
воспринимает точки триады как
одну точку «сложного» цвета.
Основные характеристики ЭЛТ-
мониторов:
1. Размер зерна, обычно 0,2.
2. Максимальное разрешение и
частота обновления при этом
разрешении. Максимальное
разрешение обычно 1024×768
и при этом разрешении
максимальная частота обновления
экрана 85 Гц.
3. Размер диагонали экрана.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
43
УГАТУ
Кафедра
информатики
Устройства вывода информации
ЖК (жидко-кристаллические LCD) и плазменные мониторы по
компактности занимают в 2-3 раза меньше места, чем мониторы с
ЭЛТ и во столько же раз легче; потребляют гораздо меньше
электроэнергии и не излучают электромагнитных волн,
воздействующих на здоровье людей.
Основные характеристики ЖК-мониторов и плазменных:
1. Угол обзора (по вертикали и горизонтали), при которых изображения
не претерпевают значительных искажений. В настоящее время – не
более 176º.
2. «Родное» разрешение. Дело в том, что сам монитор представляет
собой матрицу из ЖК-ячеек, заключенных между двумя
поляризотарами. «Родное» разрешение это когда каждому пикселю
экрана соответствует одна ЖК-ячейка ЖК-матрицы.
3. Яркость.
4. Контрактность.
5. Размер диагонали экрана.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
44
УГАТУ
Кафедра
информатики
Устройства вывода информации
Принтер – печатающее устройство. Осуществляет вывод
из компьютера закодированной информации в виде
печатных копий текста или графики.
Принтер связан с компьютером посредством порта.
Каждый принтер обязательно имеет свой драйвер
−
программу, которая способна переводить
(транслировать) стандартные команды печати
компьютера в специальные команды принтера.
Основных типов принтеров три: матричные, лазерные,
струйные.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
45
УГАТУ
Кафедра
информатики
Устройства вывода информации
Матричные принтеры используют комбинации маленьких
штырьков, которые бьют по красящей ленте, благодаря
чему на бумаге остаётся отпечаток символа.
Струйные принтеры генерируют символы в виде
последовательности чернильных точек.
Печатающая головка принтера имеет крошечные сопла,
через которые на страницу выбрызгиваются
быстросохнущие чернила.
Цветные струйные принтеры создают цвета, комбинируя
чернила четырех основных цветов
−
ярко-голубого,
пурпурного, желтого и черного.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
46
УГАТУ
Кафедра
информатики
Устройства вывода информации
Лазерные принтеры. Компьютер формирует в своей
памяти «образ» страницы текста и передает его
принтеру.
Информация о странице проецируется с помощью
лазерного луча на вращающийся барабан со
светочувствительным покрытием, меняющим
электрические свойства в зависимости от
освещённости.
После засветки на барабан наносится красящий порошок
−
тонер, частицы которого налипают на засвеченные
участки поверхности барабана.
Принтер с помощью специального горячего валика
протягивает бумагу под барабаном; тонер переносится
на бумагу и «вплавляется» в неё, оставляя стойкое
высококачественное изображение.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
47
УГАТУ
Кафедра
информатики
Устройства вывода информации
Плоттеры используются для получения сложных конструкторских
чертежей, архитектурных планов, географических и
метеорологических карт, деловых схем. Плоттеры рисуют
изображения с помощью пера.
Роликовые плоттеры прокручивают бумагу под пером, а
планшетные плоттеры перемещают перо через всю
поверхность горизонтально лежащей бумаги.
Плоттеру, так же, как и принтеру, обязательно нужна
специальная программа
−
драйвер, позволяющая прикладным
программам передавать ему инструкции: поднять и опустить
перо, провести линию заданной толщины и т.п.
Плоттер (графопостроитель)
−
устройство, которое чертит
графики, рисунки или диаграммы под управлением
компьютера.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
48
УГАТУ
Кафедра
информатики
Устройства ввода информации
Сканер
−
устройство для ввода в компьютер графических изображений.
Создает оцифрованное изображение документа и помещает его в
память компьютера.
Если принтеры выводят информацию из компьютера, то сканеры,
наоборот, переносят информацию с бумажных документов в память
компьютера.
При помощи сканера вводится текст, который компьютер воспринимает
как картинку, а не как последовательность символов. Для
преобразования такого графического текста в обычный символьный
формат используют программы оптического распознавания образов.
Основные характеристики сканера:
• Максимальная разрешающая способность (на какое максимальное
количество точек сканер может разбить один дюйм изображения,
измеряется в DPI),
• Максимальная цветопередача. Обычно 24-битная, 32-битная и 48-битная.
• Интерфейс подключения (SCSI, USB, LPT)
• Тип считывающей матрицы (CCD, CIS).
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
49
УГАТУ
Кафедра
информатики
Устройства приема/передачи
Модем
−
устройство для передачи компьютерных данных
на большие расстояния по телефонным линиям связи.
Цифровые сигналы, вырабатываемые компьютером,
нельзя напрямую передавать по телефонной сети,
потому что она предназначена для передачи
человеческой речи
−
непрерывных сигналов звуковой
частоты.
Модем обеспечивает преобразование цифровых сигналов
компьютера в переменный ток частоты звукового
диапазона
−
этот процесс называется модуляцией, а
также обратное преобразование, которое называется
демодуляцией.
Отсюда название устройства: модем
−
модулятор/демодулятор.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
50
УГАТУ
Кафедра
информатики
Устройства приема/передачи
Схема реализации модемной связи:
Для осуществления связи один модем вызывает другой по
номеру телефона, а тот отвечает на вызов. Затем модемы
посылают друг другу сигналы, согласуя подходящий им
обоим режим связи. После этого передающий модем
начинает посылать модулированные данные с
согласованными скоростью (количеством бит в секунду) и
форматом. Модем на другом конце преобразует полученную
информацию в цифровой вид и передает её своему
компьютеру. Закончив сеанс связи, модем отключается от
линии.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
51
УГАТУ
Кафедра
информатики
Устройства приема/передачи
Управление модемом осуществляется с помощью
специального коммутационного программного
обеспечения.
Модемы бывают внешние, выполненные в виде
отдельного устройства, и внутренние, представляющие
собой электронную плату, устанавливаемую внутри
компьютера. Почти все модемы поддерживают и
функции факсов.
Факс - это устройство факсимильной передачи
изображения по телефонной сети. Модем, который
может передавать и получать данные как факс,
называется факс-модемом.
Название «факс» произошло от слова «факсимиле» (лат. fac simile -
сделай подобное), означающее точное воспроизведение графического
оригинала (подписи, документа и т.д.) средствами печати.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
52
УГАТУ
Кафедра
информатики
Программное обеспечение
Программное обеспечение (SoftWare) – совокупность
программ, выполняемых вычислительной системой.
Программы – это упорядоченные последовательности
команд. Конечная цель любой программы –
управление аппаратными средствами.
Состав программного обеспечения вычислительной
системы называют программной конфигурацией.
Программный продукт – программа или комплекс
взаимосвязанных программ для решения
определенной проблемы (задачи) массового спроса
.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
53
УГАТУ
Кафедра
информатики
Классификация программного обеспечения
Наиболее общей является классификация программных
продуктов по сфере использования:
- аппаратная часть автономных компьютеров и сетей ЭВМ;
- технология разработки программ;
- функциональные задачи различных предметных
областей.
Исходя из этого, выделяют три класса программных продуктов:
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
54
УГАТУ
Кафедра
информатики
Классификация программного обеспечения
Системное программное обеспечение (System Software) –
совокупность программ и программных комплексов для
обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ.
Инструментарий технологии программирования –
совокупность программ и программных комплексов,
обеспечивающих технологию разработки, отладки и
внедрения создаваемых программных продуктов.
Пакеты прикладных программ (ППП) – комплекс
взаимосвязанных программ для решения задач
определенного класса конкретной предметной
области.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
55
УГАТУ
Кафедра
информатики
Системное программное обеспечение
Системное программное обеспечение управляет всеми
ресурсами ЭВМ (центральным процессором,
памятью, вводом-выводом) и осуществляет общую
организацию процесса обработки информации и
интерфейсы между ЭВМ, пользователем,
аппаратными и программными средствами. Оно
разрабатывается таким образом, чтобы компьютер
мог эффективно выполнять прикладные программы.
Системное ПО тесно связано с типом компьютера,
является его неотъемлемой частью и имеет общий
характер применения, независимо от специфики
предметной области решаемых с помощью ЭВМ
задач.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
56
УГАТУ
Кафедра
информатики
Структура системного ПО
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
57
УГАТУ
Кафедра
информатики
Базовое программное обеспечение
В базовое программное обеспечение (Base
Software) входят:
- Базовая система ввода вывода (BIOS – Basic
Input/Output System);
- Операционная система (сетевая операционная
система);
- Операционные оболочки.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
58
УГАТУ
Кафедра
информатики
Базовая система ввода-вывода
Базовая система ввода вывода (BIOS) – самый низкий
уровень ПО. Отвечает за взаимодействие ОС с базовыми
аппаратными средствами (клавиатура, видеоадаптер,
дисковод, таймер и др.) и согласованием их работы.
В функции BIOS входят также автоматическое тестирование
основных аппаратных компонентов при включении
машины, поиск на диске программы-загрузчика ОС и ее
загрузка с диска в оперативную память.
Программы BIOS начинают работать в момент первичной
загрузки компьютера. Обеспечивают аппаратно-
программный интерфейс.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
59
УГАТУ
Кафедра
информатики
Базовая система ввода-вывода
Программные модули BIOS хранятся в ПЗУ.
Программы и данные записываются («прошиваются») в
микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть
изменены на этапе эксплуатации.
Если изменение базовых программ считается
целесообразным, вместо микросхем ПЗУ применяют
перепрограммируемые постоянные запоминающие
устройства ППЗУ. Тогда изменение содержания ПЗУ
можно выполнять непосредственно в системе (флэш-
технологии) или на специальных устройствах-
программаторах.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
60
УГАТУ
Кафедра
информатики
Операционные системы
Операционная система (ОС) предназначена для управления
выполнением пользовательских программ, планирования и
управления вычислительными ресурсами компьютера.
ОС обеспечивает взаимодействие аппаратного обеспечения
компьютера с одной стороны и выполняемыми программами
и пользователем с другой, т.е. выполняет посреднические
функции.
Операционные оболочки – специальные программы,
предназначенные для облегчения общения пользователя с
командами операционной системы. Операционные оболочки
имеют текстовый и графический варианты интерфейса
конечного пользователя.
Наиболее популярны следующие виды текстовых и графических
оболочек - Norton Commander; Far; Windows Commander;
XTree Gold 4.0; Norton Navigator и др.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
61
УГАТУ
Кафедра
информатики
Сервисное программное обеспечение
Сервисное программное обеспечение. Расширением базового
системного ПО компьютера является набор сервисных
дополнительно устанавливаемых программ, которые можно
классифицировать по функциональному признаку
следующим образом:
- программы контроля, тестирования и диагностики –
используются для проверки правильности функционирования
устройств компьютера для обнаружения неисправностей в
процессе эксплуатации; указывают причину и место
неисправности;
- программы-драйверы – расширяют возможности ОС по
управлению устройствами ввода-вывода, оперативной
памятью и т.д. С помощью драйверов возможно
подключение к компьютеру новых устройств или
нестандартное использование имеющихся;
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
62
УГАТУ
Кафедра
информатики
Сервисное программное обеспечение
- программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют
записывать информацию на дисках более плотно, а также
объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;
- антивирусные программы, предназначенные для
предотвращения заражения компьютерными вирусами и
ликвидации последствий заражения вирусами;
- программы оптимизации и контроля качества дискового
пространства;
- программы восстановления информации, форматирования,
защиты данных;
- коммуникационные программы, организующие обмен
информацией между компьютерами;
- программы для управления памятью, обеспечивающие более
гибкое использование оперативной памяти;
- программы для записи CD-дисков и многие другие.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
63
УГАТУ
Кафедра
информатики
Сервисное программное обеспечение
Утилиты (от лат. utilitas – польза) – программы служащие
для выполнения вспомогательных операций обработки
данных или обслуживания компьютеров (диагностики,
тестирования аппаратных и программных средств,
оптимизации использования дискового пространства,
восстановления разрушенной на магнитном диске
информации и т.п.).
Некоторые утилиты изначально входят в состав ОС, другие
являются для ОС внешними и служат для расширения ее
функций.
Драйвера – конкретные программы, отвечающие за
взаимодействие с конкретными устройствами, они входят
в состав ПО системного уровня и обеспечивают
аппаратно-программный интерфейс.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
64
УГАТУ
Кафедра
информатики
Пакеты прикладных программ
Пакеты прикладных программ (ППП) – комплекс
взаимосвязанных программ для решения задач
определенного класса конкретной предметной области.
Единую классификацию ППП провести затруднительно ввиду
большого разнообразия решаемых на компьютере задач и
соответствующих им ППП.
В общем случае ППП можно разделить на три больших класса:
общего, специального и профессионального назначения.
К ППП общего назначения можно отнести наиболее
распространенные программные продукты, такие как
текстовые и табличные процессоры, графические редакторы,
системы управления базами данных, различные
интегрированные пакеты и др.
Эти ППП ориентированы на широкий круг пользователей.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
65
УГАТУ
Кафедра
информатики
Пакеты прикладных программ
Примеры ППП общего назначения:
- Текстовые редакторы (MS Word, WordPad)
- Электронные таблицы (MS Excel, Lotus 1-2-3)
- Издательские системы (PageMaker, Quark)
- Графические системы (CorelDraw, Adobe
PhotoShop)
- СУБД (MS Access, Paradox)
- Интегрированные системы (MS Office, Works).
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
66
УГАТУ
Кафедра
информатики
Пакеты прикладных программ
ППП специального (целевого) назначения предназначены для
специалистов в некоторой предметной области.
- Авторские системы представляют интегрированную среду с
заданной интерфейсной оболочкой, которую пользователь может
наполнить информационным содержанием своей предметной
области.
- Экспертные системы – программы, которые ведут себя подобно
эксперту в некоторой узкой прикладной области, решают задачи с
неопределенностью и неполными исходными данными, умеют
объяснять свое поведение и свое решение, изменчивы в процессе
самообучения. Получили распространение в медицине и в технике
- Гипертекстовые системы предназначены для обработки
гипертекстовой информации, получили распространение в сетевых и
Интернет-технологиях.
- Системы мультимедиа предназначены для взаимодействия
визуальных и аудио-эффектов под управлением интерактивного
программного обеспечения. Мультимедийные игровые и обучающие
системы начинают вытеснять традиционные бумажные библиотеки.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
67
УГАТУ
Кафедра
информатики
Пакеты прикладных программ
ППП профессионального уровня. Каждая прикладная
программа этой группы ориентируется на достаточно узкую
предметную область, но проникает в нее максимально
глубоко:
- АСНИ – автоматизированные системы научных
исследований, каждая из которых привязана к
определенной области науки.
- САПР – системы автоматизированного проектирования,
каждая также работает в узкой области.
- АСУ – автоматизированные системы управления.
Предложенная классификация ППП не только условна, но
имеет пересечения. Каждую конкретную экспертную
систему, например, можно отнести к ППП
профессионального уровня.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
68
УГАТУ
Кафедра
информатики
Инструментарий технологии программирования
Инструментарий технологии программирования –
совокупность программ и программных комплексов,
обеспечивающих технологию разработки, отладки и
внедрения создаваемых программных продуктов.
Программные продукты данного класса поддерживают все
технологические этапы процесса проектирования,
программирования (кодирования), отладки и
тестирования создаваемых программ.
Выделяют следующие группы инструментальных средств
технологии программирования:
- средства для создания приложений;
- средства для создания информационных систем
(CASE-технологии).
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
69
УГАТУ
Кафедра
информатики
Классификация инструментария
технологии программирования
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
70
УГАТУ
Кафедра
информатики
Средства для создания приложений
Локальные средства разработки программ наиболее
представительны на рынке программных продуктов и
состоят из языков и систем программирования, а также
инструментальной среды пользователя.
Язык программирования – формализованный язык для
описания алгоритма решения задачи на компьютере.
Программа – это логически упорядоченная
последовательность команд, необходимых для
управления компьютером (выполнения им конкретных
операций), поэтому программирование сводится к
созданию последовательности команд, необходимой
для решения определенной задачи.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
71
УГАТУ
Кафедра
информатики
Средства для создания приложений
Процессор компьютера – это большая интегральная
микросхема. Все команды и данные он получает в виде
электрических сигналов, которые можно представить как
совокупность нулей и единиц.
Поэтому реально программа, с которой работает процессор,
представляет собой последовательность двоичных чисел,
называемую машинным кодом.
Самому написать программу в машинном коде весьма сложно,
причем эта сложность резко возрастает с увеличением размера
программы и трудоемкости решения нужной задачи.
Поэтому сегодня практически все программы создаются с
помощью языков программирования.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
72
УГАТУ
Кафедра
информатики
Средства для создания приложений
С помощью языка программирования создается не
готовая программа, а только ее текст (исходный код),
описывающий ранее разработанный алгоритм. Чтобы
получить работающую программу, надо этот текст с
помощью специальных служебных приложений,
называемых трансляторами, либо перевести в
машинный код, либо исполнить.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
73
УГАТУ
Кафедра
информатики
Средства для создания приложений
Трансляторы разделяются на компиляторы и интерпретаторы.
Компиляторы полностью обрабатывают весь исходный текст
программы: просматривают его в поисках синтаксических ошибок,
выполняют определенный смысловой анализ и затем автоматически
переводят (транслируют) на машинный язык – генерируют машинный
код, который затем выполняется.
Интерпретатор берет очередной оператор языка исходного кода
программы, анализирует его структуру и затем сразу исполняет
оттранслированную команду. Только после того как текущий
оператор успешно выполнен, интерпретатор перейдет к следующему
причем, если один и тот же оператор должен выполняться в
программе многократно, интерпретатор всякий раз будет выполнять
его так, как будто встретил впервые. При этом исполняемый файл не
создается. Программа, обрабатываемая интерпретатором, при
очередном запуске должна заново переводиться на машинный язык.
Откомпилированные программы работают, как правило, быстрее, но
интерпретируемые проще исполнять и изменять.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
74
УГАТУ
Кафедра
информатики
Средства для создания приложений
Языки программирования – искусственные языки. От
естественных они отличаются ограниченным числом «слов»
и очень строгими правилами записи команд (операторов).
Совокупность подобных требований образует синтаксис языка
программирования, а смысл каждой команды и других
конструкций языка – его семантику. Нарушение формы
записи программы приводит к тому, что транслятор не может
понять назначение оператора и выдает сообщение о
синтаксической ошибке. Правильно написанное, но не
отвечающее алгоритму использование команд языка,
приводит к семантическим ошибкам, называемым еще
логическими ошибками или ошибками времени выполнения.
Процесс поиска ошибок в программе называется
тестированием, процесс устранения ошибок – отладкой.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
75
УГАТУ
Кафедра
информатики
Языки программирования
Разные типы процессоров имеют разные наборы команд. Если
язык программирования ориентирован на конкретный тип
процессора и учитывает его особенности, т.е. является
машинно-зависимым, он называется языком
программирования низкого уровня. В данном случае «низкий
уровень» не значит «плохой». Имеется в виду, что операторы
языка близки к машинному коду и ориентированы на
конкретные команды процессора.
Языками низкого уровня являются все языки ассемблеров,
которые представляют каждую команду машинного кода, не в
виде чисел, а с помощью условных символьных обозначений,
называемых мнемониками. Однозначное преобразование
одной машинной инструкции в одну команду ассемблера
называется транслитерацией.
Каждой архитектурной модели процессора соответствует свой
язык ассемблера, и написанная на нем программа может
быть использована только в этой среде.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
76
УГАТУ
Кафедра
информатики
Языки программирования
С помощью языков низкого уровня создаются очень
эффективные и компактные программы, так как разработчик
получает доступ ко всем возможностям процессора, но при
этом:
- требуется очень хорошо понимать устройство компьютера,
- затрудняется отладка больших приложений,
- результирующая программа не может быть перенесена на
компьютер с другим типом процессора.
Подобные языки обычно применяют для написания небольших
системных приложений, драйверов устройств, модулей
стыковки с нестандартным оборудованием, когда
важнейшими требованиями становятся компактность,
быстродействие и возможность прямого доступа к
аппаратным ресурсам.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
77
УГАТУ
Кафедра
информатики
Языки программирования
Языки программирования высокого уровня значительно
ближе и понятнее человеку, нежели компьютеру.
Особенности конкретных компьютерных архитектур в них
не учитываются, поэтому создаваемые программы на
уровне исходных текстов легко переносимы на другие
платформы, для которых создан транслятор этого
языка.
Разрабатывать программы на языках высокого уровня с
помощью понятных и мощных команд значительно
проще, а ошибок при создании программ допускается
гораздо меньше.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
78
УГАТУ
Кафедра
информатики
Языки программирования
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
79
УГАТУ
Кафедра
информатики
Поколения языков программирования
Языки программирования принято делить на пять поколений:
- Первое поколение. Начало 50-х годов, когда первые компьютеры только
появились на свет. Первый язык ассемблера, созданный по принципу «одна
инструкция – одна строка».
- Второе поколение. Конец 50-х – начало 60-х годов. Разработан
символический ассемблер, в котором появилось понятие переменной.
- Третье поколение. 60-е годы. Появились универсальные языки высокого
уровня. Подавляющее большинство языков этого поколения успешно
применяется и сегодня.
- Четвертое поколение. Начало 70-х годов по настоящее время.
Предназначены для реализации крупных проектов, повышают их надежность
и скорость создания, ориентированы на специализированные области
применения, и используют не универсальные, а проблемно-ориентированные
языки, оперирующие конкретными понятиями узкой предметной области. В
эти языки встраиваются мощные операторы, позволяющие одной строкой
описать такую функциональность, для реализации которой на языках
младших поколений потребовались бы тысячи строк исходного кода.
- Пятое поколение. Середина 90-х годов по настоящее время. К этому
поколению относятся системы автоматического создания прикладных
программ с помощью визуальных средств разработки, без знания
программирования. Инструкции вводятся в компьютер в максимально
наглядном виде с помощью методов, наиболее удобных для человека.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
80
УГАТУ
Кафедра
информатики
Среды программирования
Современные системы программирования представляют пользователю
мощные и удобные средства разработки программ. В них входят:
-
компилятор или интерпретатор;
-
средства создания и редактирования текстов программ;
-
обширные библиотеки стандартных программ и функций;
-
отладчики;
-
«дружественная» к пользователю диалоговая среда;
-
многооконный режим работы;
-
мощные графические библиотеки;
-
утилиты для работы с библиотеками;
-
встроенный ассемблер;
-
встроенная справочная служба и др.
Интегрированные среды разработки программ. Основное назначение –
автоматизация создания кодов программ, обеспечивающих
интерфейс пользователя графического типа, разработка
приложений для архитектуры клиент-сервер, запросов и отчетов.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
81
УГАТУ
Кафедра
информатики
Среды программирования
Среды быстрого проектирования (визуальный подход).
Серьезным препятствием для разработки графических
приложений была сложность создания различных
элементов управления (кнопки, пункты). Очень трудоемко
вручную описывать процесс создания этих элементов в
соответствии с требованиями Windows, на глазок
определять координаты, отслеживать их состояние с
помощью специальных команд.
Этот процесс автоматизирован в средах быстрого
проектирования (Rapid Applica-tion Development, RAD-
среды).
Все необходимые элементы оформления и управления
создаются и обслуживаются с помощью готовых
визуальных компонентов, которые с помощью мыши
«перетаскиваются» в проектируемое окно.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
82
УГАТУ
Кафедра
информатики
Среды программирования
Их свойства и поведение затем настраиваются с
помощью простых редакторов, визуально
показывающих характеристики соответствующих
элементов.
При этом вспомогательный исходный текст программы,
ответственный за создание и работу этих элементов,
генерируется RAD-средой автоматически, что
позволяет сосредоточиться только на логике
решаемой задачи.
В результате программирование во многом заменяется
на проектирование – подобный подход называется
еще визуальным программированием.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
83
УГАТУ
Кафедра
информатики
Среды программирования
Компоненты можно создавать самостоятельно, поэтому в
мире сегодня распространяются тысячи бесплатных и
платных компонентов для наиболее известных RAD-
сред, из них формируются библиотеки компонентов –
объектные репозитории.
Компоненты выступают в роли «строительных
кирпичиков», позволяющих собирать готовое
приложение с богатыми возможностями, написав всего
десяток строк исходного кода.
Такой компонентный подход к созданию программ
считается очень перспективным, потому что без
лишних усилий и на законных основаниях допускает
повторное использование чужого труда.
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
84
УГАТУ
Кафедра
информатики
Среды программирования
Из универсальных языков программирования сегодня
наиболее популярны :
• Бейсик (Basic);
• Паскаль (Pascal);
• Си++ (C++);
• Ява (Java).
Для каждого из этих языков программирования имеется
немало систем программирования, выпускаемых
различными фирмами и ориентированных на различные
модели ПК и операционные системы.
Наиболее популярны следующие визуальные среды
быстрого проектирования программ для Windows:
• Basic: Microsoft Visual Basic;
• Pascal: Borland Delphi;
• C++: Borland C++Bulider;
• Java: Symantec Café
Информатика
ФАТС – 2, 3, заочники курс 1,
семестр 1, 2010 г.
85
УГАТУ
Кафедра
информатики
Информация о работе Лекции по "Информатике"