Тема 4_Аппаратное и программное обеспечение
.pdfКафедра |
Устройства вывода информации |
|
Кафедра |
Устройства вывода информации |
|
|||
информатики |
УГАТУ |
информатики |
УГАТУ |
|||||
Мониторы бывают трех типов: ЭЛТ (электронно-лучевая |
Наборы точек люминофора располагаются по |
|
||||||
|
трубка CRT), ЖК (жидко-кристаллические LCD) и |
|
треугольным триадам. Триада образует |
|
||||
|
плазменные. |
|
пиксел − точку, из которых формируется |
|
||||
|
|
|
|
изображение (англ. pixel − picture element, |
|
|||
Принцип работы монитора, |
|
элемент картинки). |
|
|
|
|||
сконструированного на базе |
|
Расстояние между центрами |
Основные характеристики ЭЛТ- |
|||||
электронно-лучевой |
|
|||||||
|
пикселов называется точечным |
|||||||
|
|
мониторов: |
|
|||||
трубки (ЭЛТ), аналогичен |
|
шагом монитора. Это |
|
|
||||
|
1. |
Размер зерна, обычно 0,2. |
|
|||||
принципу работы телевизора. |
|
расстояние влияет на чёткость |
|
|||||
|
2. |
Максимальное разрешение и |
|
|||||
|
|
|
|
изображения. Чем меньше шаг, |
|
|||
Передняя, обращенная к зрителю часть дисплея с внутренней стороны |
|
частота обновления при этом |
|
|||||
тем выше чёткость. Обычно в |
|
|
||||||
|
разрешении. Максимальное |
|
||||||
|
покрыта люминофором − специальным веществом, способным |
|
цветных мониторах шаг |
|
|
|||
|
|
|
разрешение обычно 1024×768 |
|||||
|
излучать свет при попадании на него быстрых электронов. |
|
|
|||||
|
|
составляет 0,28 мм. При таком |
|
|||||
|
|
|
и при этом разрешении |
|
||||
Люминофор наносится в виде наборов точек трёх основных цветов − |
|
|
||||||
шаге глаз человека |
|
максимальная частота обновления |
||||||
|
красного, зелёного и синего (red, green, blue). Эти цвета называют |
|
||||||
|
воспринимает точки триады как |
|
экрана 85 Гц. |
|
||||
|
основными, потому что их сочетаниями (в различных пропорциях) |
|
|
|||||
|
одну точку «сложного» цвета. |
3. |
Размер диагонали экрана. |
|
||||
|
можно представить любой цвет спектра. |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
41 |
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники |
курс 1, |
семестр 1, 2010 г. |
42 |
Кафедра |
Устройства вывода информации |
|
Кафедра |
Устройства вывода информации |
|
|||
информатики |
УГАТУ |
информатики |
УГАТУ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
ЖК (жидко-кристаллические LCD) и плазменные мониторы по |
|
Принтер – печатающее устройство. Осуществляет вывод |
||||||
|
компактности занимают в 2-3 раза меньше места, чем мониторы с |
|||||||
|
ЭЛТ и во столько же раз легче; потребляют гораздо меньше |
|
из компьютера закодированной информации в виде |
|
||||
|
электроэнергии и не излучают электромагнитных волн, |
|
печатных копий текста или графики. |
|
||||
|
воздействующих на здоровье людей. |
|
|
|
|
|
|
|
Основные характеристики ЖК-мониторов и плазменных: |
|
Принтер связан с компьютером посредством порта. |
|
|||||
1. |
Угол обзора (по вертикали и горизонтали), при которых изображения |
Каждый принтер обязательно имеет свой драйвер − |
|
|||||
|
не претерпевают значительных искажений. В настоящее время – не |
программу, которая способна переводить |
|
|||||
|
более 176º. |
|
(транслировать) стандартные команды печати |
|
||||
2. |
«Родное» разрешение. Дело в том, что сам монитор представляет |
компьютера в специальные команды принтера. |
|
|||||
|
собой матрицу из ЖК-ячеек, заключенных между двумя |
|
|
|
|
|
|
|
|
поляризотарами. «Родное» разрешение это когда каждому пикселю |
Основных типов принтеров три: матричные, лазерные, |
|
|||||
|
экрана соответствует одна ЖК-ячейка ЖК-матрицы. |
|
|
|||||
|
|
струйные. |
|
|
|
|||
3. |
Яркость. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
4. |
Контрактность. |
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Размер диагонали экрана. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
43 |
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники |
курс 1, |
семестр 1, 2010 г. |
44 |
Кафедра |
Устройства вывода информации |
|
Кафедра |
|
|
информатики |
УГАТУ |
информатикиУстройства вывода информации |
УГАТУ |
||
Матричные принтеры используют комбинации маленьких |
Лазерные принтеры. Компьютер формирует в своей |
|
|||
памяти «образ» страницы текста и передает его |
|
||||
штырьков, которые бьют по красящей ленте, благодаря |
|
||||
принтеру. |
|
||||
чему на бумаге остаётся отпечаток символа. |
|
|
|||
|
Информация о странице проецируется с помощью |
|
|||
|
|
|
|
||
Струйные принтеры генерируют символы в виде |
|
лазерного луча на вращающийся барабан со |
|
||
|
светочувствительным покрытием, меняющим |
|
|||
последовательности чернильных точек. |
|
электрические свойства в зависимости от |
|
||
Печатающая головка принтера имеет крошечные сопла, |
освещённости. |
|
|||
После засветки на барабан наносится красящий порошок − |
|||||
через которые на страницу выбрызгиваются |
|
||||
|
тонер, частицы которого налипают на засвеченные |
|
|||
быстросохнущие чернила. |
|
|
|||
|
участки поверхности барабана. |
|
|||
Цветные струйные принтеры создают цвета, комбинируя |
|
||||
Принтер с помощью специального горячего валика |
|
||||
чернила четырех основных цветов − ярко-голубого, |
|
|
|||
|
протягивает бумагу под барабаном; тонер переносится |
||||
пурпурного, желтого и черного. |
|
||||
|
на бумагу и «вплавляется» в неё, оставляя стойкое |
|
|||
|
|
|
высококачественное изображение. |
|
|
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
45 |
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
46 |
|
Кафедра |
Устройства вывода информации |
|
Кафедра |
|
|
информатики |
УГАТУ |
информатики Устройства ввода информации |
УГАТУ |
||
|
|
|
|||
Плоттер (графопостроитель) − устройство, которое чертит |
Сканер − устройство для ввода в компьютер графических изображений. |
||||
Создает оцифрованное изображение документа и помещает его в |
|||||
графики, рисунки или диаграммы под управлением |
|
||||
|
память компьютера. |
|
|||
компьютера. |
|
Если принтеры выводят информацию из компьютера, то сканеры, |
|
||
|
|
|
|
||
Плоттеры используются для получения сложных конструкторских |
наоборот, переносят информацию с бумажных документов в память |
||||
компьютера. |
|
||||
чертежей, архитектурных планов, географических и |
|
|
|||
|
При помощи сканера вводится текст, который компьютер воспринимает |
||||
метеорологических карт, деловых схем. Плоттеры рисуют |
|
||||
|
как картинку, а не как последовательность символов. Для |
|
|||
изображения с помощью пера. |
|
|
|||
|
преобразования такого графического текста в обычный символьный |
||||
Роликовые плоттеры прокручивают бумагу под пером, а |
|
||||
|
формат используют программы оптического распознавания образов. |
||||
планшетные плоттеры перемещают перо через всю |
|
Основные характеристики сканера: |
|
||
поверхность горизонтально лежащей бумаги. |
|
|
|||
Плоттеру, так же, как и принтеру, обязательно нужна |
|
• Максимальная разрешающая способность (на какое максимальное |
|
||
|
количество точек сканер может разбить один дюйм изображения, |
|
|||
специальная программа − драйвер, позволяющая прикладным |
|
||||
измеряется в DPI), |
|
||||
программам передавать ему инструкции: поднять и опустить |
|
||||
• Максимальная цветопередача. Обычно 24-битная, 32-битная и 48-битная. |
|||||
перо, провести линию заданной толщины и т.п. |
|
||||
|
• Интерфейс подключения (SCSI, USB, LPT) |
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
• Тип считывающей матрицы (CCD, CIS). |
|
|
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
47 |
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
48 |
Кафедра |
Устройства приема/передачи |
|
Кафедра |
Устройства приема/передачи |
|
|
информатики |
УГАТУ |
информатики |
УГАТУ |
|||
Модем − устройство для передачи компьютерных данных |
Схема реализации модемной связи: |
|
||||
Для осуществления связи один модем вызывает другой по |
|
|||||
на большие расстояния по телефонным линиям связи. |
|
|||||
Цифровые сигналы, вырабатываемые компьютером, |
|
номеру телефона, а тот отвечает на вызов. Затем модемы |
||||
|
посылают друг другу сигналы, согласуя подходящий им |
|
||||
нельзя напрямую передавать по телефонной сети, |
|
обоим режим связи. После этого передающий модем |
|
|||
потому что она предназначена для передачи |
|
начинает посылать модулированные данные с |
|
|||
человеческой речи − непрерывных сигналов звуковой |
|
|
||||
|
согласованными скоростью (количеством бит в секунду) и |
|
||||
частоты. |
|
|
||||
|
форматом. Модем на другом конце преобразует полученную |
|||||
|
|
|
||||
Модем обеспечивает преобразование цифровых сигналов |
информацию в цифровой вид и передает её своему |
|
||||
компьютера в переменный ток частоты звукового |
|
компьютеру. Закончив сеанс связи, модем отключается от |
|
|||
диапазона − этот процесс называется модуляцией, а |
|
линии. |
|
|||
также обратное преобразование, которое называется |
|
|
|
|
||
демодуляцией. |
|
|
|
|
||
Отсюда название устройства: модем − |
|
|
|
|
||
модулятор/демодулятор. |
|
|
|
|
||
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
49 |
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
50 |
|
Кафедра |
Устройства приема/передачи |
|
Кафедра |
Программное обеспечение |
|
|
информатики |
УГАТУ |
информатики |
УГАТУ |
|||
|
|
|
|
|||
Управление модемом осуществляется с помощью |
|
Программное обеспечение (SoftWare) – совокупность |
|
|||
специального коммутационного программного |
|
|
||||
|
программ, выполняемых вычислительной системой. |
|||||
обеспечения. |
|
|||||
|
|
|
|
|||
Модемы бывают внешние, выполненные в виде |
|
Программы – это упорядоченные последовательности |
||||
отдельного устройства, и внутренние, представляющие |
||||||
команд. Конечная цель любой программы – |
|
|||||
собой электронную плату, устанавливаемую внутри |
|
|
||||
|
управление аппаратными средствами. |
|
||||
компьютера. Почти все модемы поддерживают и |
|
|
||||
|
|
|
|
|||
функции факсов. |
|
Состав программного обеспечения вычислительной |
|
|||
Факс - это устройство факсимильной передачи |
|
|
||||
|
системы называют программной конфигурацией. |
|
||||
изображения по телефонной сети. Модем, который |
|
|
||||
|
|
|
|
|||
может передавать и получать данные как факс, |
|
Программный продукт – программа или комплекс |
|
|||
называется факс-модемом. |
|
|
||||
|
взаимосвязанных программ для решения |
|
||||
|
|
|
|
|||
Название «факс» произошло от слова «факсимиле» (лат. fac simile - |
определенной проблемы (задачи) массового спроса. |
|||||
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. |
51 |
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
52 |
Кафедра |
|
Кафедра |
|
|
|
информатики |
|
информатики |
|
|
|
Классификация программного обеспечения УГАТУ |
|
Классификация программного обеспечения УГАТУ |
|||
Наиболее общей является классификация программных |
|
Системное программное обеспечение (System Software) – |
|||
продуктов по сфере использования: |
|
||||
- аппаратная часть автономных компьютеров и сетей ЭВМ; |
|
совокупность программ и программных комплексов для |
|||
|
обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ. |
|
|||
- технология разработки программ; |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
- функциональные задачи различных предметных |
|
Инструментарий технологии программирования – |
|
||
областей. |
|
|
|||
|
|
совокупность программ и программных комплексов, |
|
||
|
|
|
|
||
Исходя из этого, выделяют три класса программных продуктов: |
|
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. |
53 |
|
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
54 |
Кафедра |
|
Кафедра |
|
Структура системного ПО |
|
информатикиСистемное программное обеспечение |
УГАТУ |
информатики |
УГАТУ |
||
|
|
|
|
||
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. |
55 |
|
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
56 |
Базовое программное обеспечение |
|
Кафедра |
Базовая система ввода-вывода |
|
Кафедра |
|
|
||
информатики |
|
информатики |
|
|
УГАТУ |
|
|
УГАТУ |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Базовая система ввода вывода (BIOS) – самый низкий |
|||
В базовое программное обеспечение (Base |
|
уровень ПО. Отвечает за взаимодействие ОС с базовыми |
||
Software) входят: |
|
аппаратными средствами (клавиатура, видеоадаптер, |
||
- Базовая система ввода вывода (BIOS – Basic |
|
дисковод, таймер и др.) и согласованием их работы. |
||
В функции BIOS входят также автоматическое тестирование |
||||
Input/Output System); |
||||
|
основных аппаратных компонентов при включении |
|||
- Операционная система (сетевая операционная |
|
машины, поиск на диске программы-загрузчика ОС и ее |
||
|
загрузка с диска в оперативную память. |
|||
система); |
|
|||
|
|
|
Программы BIOS начинают работать в момент первичной - Операционные оболочки. загрузки компьютера. Обеспечивают аппаратно-
программный интерфейс.
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
57 |
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
58 |
|
информатики Базовая система ввода-вывода |
|
|
|
|
информатики |
Операционные системы |
|
|
|
Кафедра |
|
|
|
|
Кафедра |
|
|
|
|
|
УГАТУ |
|
|
|
|
УГАТУ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Программные модули BIOS хранятся в ПЗУ. |
|
|
|
|
Операционная система (ОС) предназначена для управления |
|
|
|
|
Программы и данные записываются («прошиваются») в |
|
|
выполнением пользовательских программ, планирования и |
|||||
|
|
|
управления вычислительными ресурсами компьютера. |
|
|
||||
|
микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть |
|
|
|
|
||||
|
|
|
ОС обеспечивает взаимодействие аппаратного обеспечения |
|
|
||||
|
изменены на этапе эксплуатации. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
компьютера с одной стороны и выполняемыми программами |
||||
|
Если изменение базовых программ считается |
|
|
|
|
и пользователем с другой, т.е. выполняет посреднические |
|||
|
целесообразным, вместо микросхем ПЗУ применяют |
|
|
|
|
функции. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Операционные оболочки – специальные программы, |
|
|
||
|
перепрограммируемые постоянные запоминающие |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
предназначенные для облегчения общения пользователя с |
||||
|
устройства ППЗУ. Тогда изменение содержания ПЗУ |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
командами операционной системы. Операционные оболочки |
||||
|
можно выполнять непосредственно в системе (флэш- |
|
|
||||||
|
|
|
имеют текстовый и графический варианты интерфейса |
|
|
||||
|
технологии) или на специальных устройствах- |
|
|
|
|
конечного пользователя. |
|
|
|
|
программаторах. |
|
|
|
|
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. |
59 |
|
|
|
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
60 |
|
Кафедра |
|
Кафедра |
|
|
||
информатикиСервисное программное обеспечение |
УГАТУ |
информатикиСервисное программное обеспечение |
УГАТУ |
|||
Сервисное программное обеспечение. Расширением базового |
- |
программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют |
|
|||
системного ПО компьютера является набор сервисных |
|
|
записывать информацию на дисках более плотно, а также |
|
||
дополнительно устанавливаемых программ, которые можно |
|
объединять копии нескольких файлов в один архивный файл; |
||||
классифицировать по функциональному признаку |
|
- |
антивирусные программы, предназначенные для |
|
||
следующим образом: |
|
|
||||
|
|
предотвращения заражения компьютерными вирусами и |
|
|||
- программы контроля, тестирования и диагностики – |
|
|
|
|||
|
|
ликвидации последствий заражения вирусами; |
|
|||
используются для проверки правильности функционирования |
- программы оптимизации и контроля качества дискового |
|
||||
устройств компьютера для обнаружения неисправностей в |
|
|||||
|
пространства; |
|
||||
процессе эксплуатации; указывают причину и место |
|
- |
программы восстановления информации, форматирования, |
|||
неисправности; |
|
|||||
|
|
защиты данных; |
|
|||
- программы-драйверы – расширяют возможности ОС по |
|
- |
коммуникационные программы, организующие обмен |
|
||
управлению устройствами ввода-вывода, оперативной |
|
|
информацией между компьютерами; |
|
||
памятью и т.д. С помощью драйверов возможно |
|
- программы для управления памятью, обеспечивающие более |
||||
подключение к компьютеру новых устройств или |
|
|
гибкое использование оперативной памяти; |
|
||
нестандартное использование имеющихся; |
|
- программы для записи CD-дисков и многие другие. |
|
|||
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
61 |
|
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
62 |
|
Кафедра |
|
Кафедра |
Пакеты прикладных программ |
|
||
информатикиСервисное программное обеспечение |
УГАТУ |
информатики |
УГАТУ |
|||
|
|
|
|
|||
Утилиты (от лат. utilitas – польза) – программы служащие |
Пакеты прикладных программ (ППП) – комплекс |
|
||||
для выполнения вспомогательных операций обработки |
|
взаимосвязанных программ для решения задач |
|
|||
данных или обслуживания компьютеров (диагностики, |
|
определенного класса конкретной предметной области. |
|
|||
тестирования аппаратных и программных средств, |
|
Единую классификацию ППП провести затруднительно ввиду |
||||
оптимизации использования дискового пространства, |
|
|
большого разнообразия решаемых на компьютере задач и |
|||
восстановления разрушенной на магнитном диске |
|
|
соответствующих им ППП. |
|
||
информации и т.п.). |
|
В общем случае ППП можно разделить на три больших класса: |
||||
Некоторые утилиты изначально входят в состав ОС, другие |
||||||
|
общего, специального и профессионального назначения. |
|
||||
являются для ОС внешними и служат для расширения ее |
К ППП общего назначения можно отнести наиболее |
|
||||
функций. |
|
|
||||
|
|
распространенные программные продукты, такие как |
|
|||
Драйвера – конкретные программы, отвечающие за |
|
|
|
|||
|
|
текстовые и табличные процессоры, графические редакторы, |
||||
взаимодействие с конкретными устройствами, они входят |
|
системы управления базами данных, различные |
|
|||
в состав ПО системного уровня и обеспечивают |
|
|
интегрированные пакеты и др. |
|
||
аппаратно-программный интерфейс. |
|
Эти ППП ориентированы на широкий круг пользователей. |
|
|||
|
|
|
||||
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
63 |
|
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
64 |
Кафедра |
|
|
|
Кафедра |
|
информатикиПакеты прикладных программ |
УГАТУ |
информатикиПакеты прикладных программ |
УГАТУ |
||
Примеры ППП общего назначения: |
|
ППП специального (целевого) назначения предназначены для |
|
||
|
специалистов в некоторой предметной области. |
|
|||
|
|
|
|
- Авторские системы представляют интегрированную среду с |
|
- |
Текстовые редакторы (MS Word, WordPad) |
|
заданной интерфейсной оболочкой, которую пользователь может |
||
|
наполнить информационным содержанием своей предметной |
|
|||
|
Электронные таблицы (MS Excel, Lotus 1-2-3) |
|
|||
- |
области. |
|
|||
- |
Издательские системы (PageMaker, Quark) |
|
- Экспертные системы – программы, которые ведут себя подобно |
||
|
эксперту в некоторой узкой прикладной области, решают задачи с |
||||
- |
Графические системы (CorelDraw, Adobe |
|
неопределенностью и неполными исходными данными, умеют |
|
|
|
объяснять свое поведение и свое решение, изменчивы в процессе |
||||
|
PhotoShop) |
|
самообучения. Получили распространение в медицине и в технике |
||
- |
СУБД (MS Access, Paradox) |
|
- Гипертекстовые системы предназначены для обработки |
|
|
|
гипертекстовой информации, получили распространение в сетевых и |
||||
- |
Интегрированные системы (MS Office, Works). |
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. |
65 |
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
66 |
Кафедра |
|
Пакеты прикладных программ |
|
Кафедра |
|
информатики |
|
информатики |
|
||
|
|
|
Инструментарий технологии программирования |
||
|
|
|
УГАТУ |
|
УГАТУ |
ППП профессионального уровня. Каждая прикладная |
|
Инструментарий технологии программирования – |
|
||
|
совокупность программ и программных комплексов, |
|
|||
|
программа этой группы ориентируется на достаточно узкую |
|
|||
|
обеспечивающих технологию разработки, отладки и |
|
|||
|
предметную область, но проникает в нее максимально |
|
|
||
|
глубоко: |
|
внедрения создаваемых программных продуктов. |
|
|
- |
АСНИ – автоматизированные системы научных |
|
Программные продукты данного класса поддерживают все |
||
|
исследований, каждая из которых привязана к |
|
технологические этапы процесса проектирования, |
|
|
|
определенной области науки. |
|
программирования (кодирования), отладки и |
|
|
- |
САПР – системы автоматизированного проектирования, |
|
тестирования создаваемых программ. |
|
|
|
каждая также работает в узкой области. |
|
Выделяют следующие группы инструментальных средств |
||
- |
АСУ – автоматизированные системы управления. |
|
|||
Предложенная классификация ППП не только условна, но |
|
технологии программирования: |
|
||
|
- средства для создания приложений; |
|
|||
|
имеет пересечения. Каждую конкретную экспертную |
|
|
||
|
|
- средства для создания информационных систем |
|
||
|
систему, например, можно отнести к ППП |
|
|
||
|
|
(CASE-технологии). |
|
||
|
профессионального уровня. |
|
|
||
|
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
67 |
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
68 |
Кафедра |
Классификация инструментария |
|
Кафедра |
|
|
информатики |
|
|
информатики |
|
|
|
технологии программирования |
|
|
Средства для создания приложений |
|
|
УГАТУ |
|
|
УГАТУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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. |
69 |
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
70 |
Кафедра |
Средства для создания приложений |
|
Кафедра |
|
|
информатики |
УГАТУ |
информатики Средства для создания приложений |
УГАТУ |
||
|
|
|
|
||
Процессор компьютера – это большая интегральная |
|
|
|
|
|
микросхема. Все команды и данные он получает в виде |
|
|
|
|
|
электрических сигналов, которые можно представить как |
|
С помощью языка программирования создается не |
|
||
совокупность нулей и единиц. |
|
готовая программа, а только ее текст (исходный код), |
|||
Поэтому реально программа, с которой работает процессор, |
описывающий ранее разработанный алгоритм. Чтобы |
||||
получить работающую программу, надо этот текст с |
|
||||
представляет собой последовательность двоичных чисел, |
|
|
|||
|
помощью специальных служебных приложений, |
|
|||
называемую машинным кодом. |
|
|
|||
Самому написать программу в машинном коде весьма сложно, |
называемых трансляторами, либо перевести в |
|
|||
машинный код, либо исполнить. |
|
||||
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. |
71 |
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
72 |
Кафедра |
Средства для создания приложений |
|
Кафедра |
Средства для создания приложений |
|
|
информатики |
УГАТУ |
информатики |
УГАТУ |
|||
Трансляторы разделяются на компиляторы и интерпретаторы. |
|
Языки программирования – искусственные языки. От |
|
|||
Компиляторы полностью обрабатывают весь исходный текст |
|
естественных они отличаются ограниченным числом «слов» |
||||
программы: просматривают его в поисках синтаксических ошибок, |
и очень строгими правилами записи команд (операторов). |
|||||
выполняют определенный смысловой анализ и затем автоматически |
Совокупность подобных требований образует синтаксис языка |
|||||
переводят (транслируют) на машинный язык – генерируют машинный |
||||||
программирования, а смысл каждой команды и других |
|
|||||
код, который затем выполняется. |
|
|
||||
|
конструкций языка – его семантику. Нарушение формы |
|
||||
Интерпретатор берет очередной оператор языка исходного кода |
|
|
||||
|
записи программы приводит к тому, что транслятор не может |
|||||
программы, анализирует его структуру и затем сразу исполняет |
|
|||||
|
понять назначение оператора и выдает сообщение о |
|
||||
оттранслированную команду. Только после того как текущий |
|
|
||||
|
синтаксической ошибке. Правильно написанное, но не |
|
||||
оператор успешно выполнен, интерпретатор перейдет к следующему |
|
|||||
причем, если один и тот же оператор должен выполняться в |
|
отвечающее алгоритму использование команд языка, |
|
|||
программе многократно, интерпретатор всякий раз будет выполнять |
приводит к семантическим ошибкам, называемым еще |
|
||||
его так, как будто встретил впервые. При этом исполняемый файл не |
логическими ошибками или ошибками времени выполнения. |
|||||
создается. Программа, обрабатываемая интерпретатором, при |
|
Процесс поиска ошибок в программе называется |
|
|||
очередном запуске должна заново переводиться на машинный язык. |
|
|||||
Откомпилированные программы работают, как правило, быстрее, но |
тестированием, процесс устранения ошибок – отладкой. |
|
||||
|
|
|
||||
интерпретируемые проще исполнять и изменять. |
|
|
|
|
||
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
73 |
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
74 |
|
Кафедра |
Языки программирования |
|
Кафедра |
Языки программирования |
|
|
информатики |
УГАТУ |
информатики |
УГАТУ |
|||
|
|
|
|
|||
Разные типы процессоров имеют разные наборы команд. Если |
С помощью языков низкого уровня создаются очень |
|
||||
язык программирования ориентирован на конкретный тип |
|
эффективные и компактные программы, так как разработчик |
||||
процессора и учитывает его особенности, т.е. является |
|
получает доступ ко всем возможностям процессора, но при |
||||
машинно-зависимым, он называется языком |
|
этом: |
|
|||
программирования низкого уровня. В данном случае «низкий |
- требуется очень хорошо понимать устройство компьютера, |
|||||
уровень» не значит «плохой». Имеется в виду, что операторы |
||||||
языка близки к машинному коду и ориентированы на |
|
- затрудняется отладка больших приложений, |
|
|||
конкретные команды процессора. |
|
- результирующая программа не может быть перенесена на |
||||
Языками низкого уровня являются все языки ассемблеров, |
|
компьютер с другим типом процессора. |
|
|||
которые представляют каждую команду машинного кода, не в |
Подобные языки обычно применяют для написания небольших |
|||||
виде чисел, а с помощью условных символьных обозначений, |
||||||
называемых мнемониками. Однозначное преобразование |
|
системных приложений, драйверов устройств, модулей |
|
|||
одной машинной инструкции в одну команду ассемблера |
|
стыковки с нестандартным оборудованием, когда |
|
|||
называется транслитерацией. |
|
важнейшими требованиями становятся компактность, |
|
|||
Каждой архитектурной модели процессора соответствует свой |
быстродействие и возможность прямого доступа к |
|
||||
аппаратным ресурсам. |
|
|||||
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. |
75 |
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
76 |
Кафедра |
Языки программирования |
|
Кафедра |
|
Языки программирования |
|
информатики |
УГАТУ |
информатики |
УГАТУ |
|||
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. |
77 |
|
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
78 |
Кафедра |
|
|
Кафедра |
|
Среды программирования |
|
информатикиПоколения языков программирования |
УГАТУ |
информатики |
УГАТУ |
|||
|
|
|
|
|
||
Языки программирования принято делить на пять поколений: |
|
Современные системы программирования представляют пользователю |
||||
|
|
мощные и удобные средства разработки программ. В них входят: |
||||
- Первое поколение. Начало 50-х годов, когда первые компьютеры только |
|
|||||
- |
компилятор или интерпретатор; |
|
||||
появились на свет. Первый язык ассемблера, созданный по принципу «одна |
|
|||||
инструкция – одна строка». |
|
- средства создания и редактирования текстов программ; |
|
|||
- Второе поколение. Конец 50-х – начало 60-х годов. Разработан |
|
- обширные библиотеки стандартных программ и функций; |
|
|||
символический ассемблер, в котором появилось понятие переменной. |
|
|
||||
|
- |
отладчики; |
|
|||
- Третье поколение. 60-е годы. Появились универсальные языки высокого |
|
|||||
- «дружественная» к пользователю диалоговая среда; |
|
|||||
уровня. Подавляющее большинство языков этого поколения успешно |
|
|
||||
применяется и сегодня. |
|
- |
многооконный режим работы; |
|
||
- Четвертое поколение. Начало 70-х годов по настоящее время. |
|
|
||||
|
- |
мощные графические библиотеки; |
|
|||
Предназначены для реализации крупных проектов, повышают их надежность |
|
|||||
- утилиты для работы с библиотеками; |
|
|||||
и скорость создания, ориентированы на специализированные области |
|
|
||||
применения, и используют не универсальные, а проблемно-ориентированные |
- |
встроенный ассемблер; |
|
|||
языки, оперирующие конкретными понятиями узкой предметной области. В |
- встроенная справочная служба и др. |
|
||||
эти языки встраиваются мощные операторы, позволяющие одной строкой |
|
|||||
описать такую функциональность, для реализации которой на языках |
|
Интегрированные среды разработки программ. Основное назначение – |
||||
младших поколений потребовались бы тысячи строк исходного кода. |
|
|||||
- Пятое поколение. Середина 90-х годов по настоящее время. К этому |
|
|
автоматизация создания кодов программ, обеспечивающих |
|
||
поколению относятся системы автоматического создания прикладных |
|
|
интерфейс пользователя графического типа, разработка |
|
||
программ с помощью визуальных средств разработки, без знания |
|
|
приложений для архитектуры клиент-сервер, запросов и отчетов. |
|||
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. |
79 |
|
|
Информатика ФАТС – 2, 3, заочники курс 1, семестр 1, 2010 г. |
80 |