Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Тема 4_Аппаратное и программное обеспечение

.pdf
Скачиваний:
25
Добавлен:
18.03.2015
Размер:
849.5 Кб
Скачать

Кафедра

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-драйверырасширяют 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

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]