4. Принципы работы клавиатуры

В настоящее время большинство клавиатур выполнено в виде отдельного устройства, подключаемого к компьютеру с помощью одного из разъемов, чаще всего PS/2 или USB. Существуют два микроконтроллера, обеспечивающие процесс обработки клавиатурного ввода: один — на материнской плате ПК, второй — в самой клавиатуре. Таким образом, клавиатура персонального компьютера сама по себе является компьютерной системой. Она построена на основе микроконтроллера 8042, который постоянно сканирует нажатия клавиш на клавиатуре — независимо от активности на центральном процессоре x86.

За каждой клавишей клавиатуры закреплен определенный номер, однозначно связанный с распайкой клавиатурной матрицы и не зависящий напрямую от обозначений, нанесенных на поверхность клавиш. Этот номер называется скан-кодом (название подчеркивает тот факт, что компьютер сканирует клавиатуру для поиска нажатой клавиши). Скан-код — это случайное значение, выбранное IBM еще тогда, когда она создавала первую клавиатуру для ПК. Скан-код не соответствует ASCII-коду клавиши, одной и той же клавише могут соответствовать несколько значений ASCII-кода.

На самом деле клавиатура генерирует два скан-кода для каждой клавиши — когда пользователь нажимает клавишу и когда отпускает. Наличие двух скан-кодов важно, так как некоторые клавиши имеют смысл только тогда, когда они нажаты (Shift, Control, Alt).

Упрощенная схема клавиатуры

Когда пользователь нажимает клавишу на клавиатуре, он замыкает электрический контакт. В результате при следующем сканировании микроконтроллер фиксирует нажатие определенной клавиши и посылает в центральный компьютер скан-код нажатой клавиши и запрос на прерывание. Аналогичные действия выполняются и тогда, когда оператор отпускает нажатую ранее клавишу.

Второй микроконтроллер получает скан-код, производит преобразование скан-кода, делает его доступным на порту ввода-вывода 60h и затем генерирует аппаратное прерывание центрального процессора. После этого процедура обработки прерывания может получить скан-код из указанного порта ввода-вывода.

Следует отметить, что клавиатура содержит внутренний 16-байтовый буфер, через который она осуществляет обмен данными с компьютером.

5. Ссылки на используемые web страницы

Типы клавиатур ЭВМ.

URL: http://www.chd-corp.com/index.php?Itemid=314&id=223&option=com_content&task=view

Дата обращения: 04.03.2012.

Принципы работы клавиатуры.

 URL: http://www.cyberguru.ru/operating-systems/windows-security/keyloggers-page9.html Дата обращения: 04.03.2012.

Архитектура ЭВМ.

URL: http://256bit.ru/education/arhit/7.2.htm Дата обращения: 04.03.2012.

Задание №2

Решить общую (экономическую) задачу в MS Excel. Составить таблицу, записать составленные формулы и построить диаграмму. Тип диаграммы: гистограмма. Исходные данные для построения диаграммы: данные столбцов Доход, Расход. Легенда: название заголовков соответствующих столбцов. Подписи по оси категорий : данные столбца Наименование. К=93%. Р=427 руб. R=31%.

Программа Excel и предна­значена для подготовки и обработки электронных таблиц под управлением Windows.

Документом Excel является файл с произвольным именем и расширением .XLS.

Таблица Excel со­стоит из 16384 строк и 256 столбцов, размещенных в памяти компьютера. Строки пронумерованы це­лыми числами от 1 до 16384, а столбцы обозначены буквами ла­тинского алфавита А, В, ..., Z, АА, АВ, ..., IV. На пересечении столбца и строки располагается основной структурный элемент таблицы — ячейка. В любую ячейку можно ввести исход­ные данные — число или текст, — а также формулу для расчета производной информации. Ширину столбца и высоту строки можно изменять.

Для указания на конкретную ячейку таблицы мы используем адрес, который составляется из обозначения столбца и номера строки, на пересечении которых эта ячейка находится.

При выполнении этого задания мы использовали: мастер диаграмм, мастер функций, формулы.

Исходные данные в таблицах Excel мы представляем числами и текстами, а для выполнения операций над содержи­мым тех или иных ячеек используем формулы.

Первым символом формулы в ячейке Excel всегда является символ «=» (равно). Далее мы набираем арифметическое выра­жение, которое состоит из операндов (элементов), соединенных между собой знаками арифметических операций.

Диаграмма. Диаграммы в MS Excel создаются для графического представления данных из рабочих книг Excel, а также для иллюстрации связи между значениями выделенных данных. В Excel используются диаграммы нескольких типов, причем атрибуты каждого из них можно настроить с учетом текущих данных.

Функция. В общем случае — это переменная величина, значе­ние которой зависит от значений других величин. Функция имеет имя и, как правило, аргумен­ты, которые записываются в круглых скобках следом за именем функции. Скобки — обязательная принадлежность функции, да­же если у нее нет аргументов. Если аргументов несколько, один аргумент отделяется от другого запятой. В качестве аргументов функции могут использоваться числа, адреса ячеек, диапазоны ячеек, арифметические выражения и функции.

Для упрощения ввода функций в Excel предусмотрен специ­альный Мастер функций. Мастер функций имеет два окна. В левом списке первого окна Мастера функций вы можете выбрать категорию функций. В правом списке высвечиваются имена всех функций, входящих в данную категорию.

Текстовое описание заполнения таблицы.

Каждый студент самостоятельно заносит значения в ячейки под заголовками столбцов: код (2 цифры), наименование изделия, продавец (Ф.И.О.), номер счета (3 цифры), цена, кол-во. Остальные ячейки являются расчетными, включая итоговую строку.

Расчет ячеек:

1. Ячейки столбца «Доход» рассчитываются как произведение ячеек столбца «Цена» и ячеек столбца «Количество».

2. Ячейки столбца «Расход» - это 93% от ячеек столбца «Доход».

3. Ячейки столбца «Прибыль» рассчитываются как разность ячеек столбцов «Доход» и «Расход».

4. Ячейки столбца «Реклама» принимают значение «Да», если значения ячеек под столбцами «Количество» меньше 90 и «Прибыль» больше или равна 500, иначе «Нет».

5. Значение ячеек столбца «Расходы на рекламу» принимаются равными 427 руб. если соседние ячейки под столбцом рекламы имеют значение «Да», иначе 31% от минимального значения, содержащегося в столбцах «Количество», «Расход» и «Прибыль» расчетной строки.

6. Ячейки столбца «Сумма» рассчитываются как сумма ячеек столбца «Прибыль» и ячеек столбца «Расходы на рекламу».

7. Ячейки строки «Итого» рассчитываются как сумма ячеек соответствующих столбцов, за исключением ячеек столбца «Реклама» в которой должно содержаться число, выражающее количество ячеек принимающих значение «Нет» в столбце «Реклама» и столбца «Цена», в которой указывается средняя цена изделий.

8. Ячейки строк «Минимальное значение» и «Максимальное значение» рассчитываются соответственно как минимальное и максимальное значение ячеек соответствующих столбцов за исключением столбца «Реклама», в которой ставится прочерк.

9. Во всех указанных ячейках расчет производится использую встроенные функции MS Excel.

При составлении таблицы необходимо:

1. Заполнить данными не менее 15-20 строк.

2. В качестве «Наименование изделия» указывают название приборов (приспособлений, материалов) с которыми вы будете сталкиваться в своей профессии.

3. Среди ячеек «Количество» должно присутствовать не менее 5 ячеек с количеством меньше 90 и не менее 5 ячеек с количеством больше или равным 90 единиц.

4. Данные ячеек «Количество» и «Цена» должны быть подобраны так, чтобы среди ячеек столбца «Реклама» не менее 5 ячеек имели значение «Да» и не менее 5 ячеек имели значение «Нет».

5. Наименование таблицы выполнить полужирным подчеркнутым шрифтом методом объединения ячеек по центру.

6. Шапка таблицы, строка «Итого», строка «Минимальное значение» и строка «Максимальное значение» должны быть выделены жирным обрамлением каждая в отдельности.

7. Заголовки столбцов «Изделие», «Реквизиты продавца», «Расчеты», «Издержки на рекламу», «Сумма» должны быть оформлены методом объединения ячеек с центрированием по горизонтали и вертикали.

8. Ячейки под заголовками столбцов: «Цена», «Доход», «Расходы», «Прибыль», «Расходы на рекламу», «Сумма» должны иметь денежный формат с числом знаков после запятой 2 и обозначение р.

9. Ячейки под заголовками столбцов «Код», «Номер счета», «Количество» - должны иметь числовой формат, причем ячейки под заголовком столбца «Количество» должны быть отцентрированы по горизонтали.

10. Остальные ячейки должны иметь текстовый формат.

11. Ячейки, содержащие слова «Итого», «минимальное значение» и «Максимальное значение» должны быть оформлены методом объединения 4 первых ячеек с выравниванием по правому края.

После создания таблицы с расчетными значениями, необходимо привести таблицу с формулами.

На диаграмме обязательно должно присутствовать ее название, название осей диаграммы, легенда.

Задание №3

Решить математическую задачу в MS Excel и в Smath Studio .

Решить систему линейных уравнений и вычислить значение квадратичной формы , где

Описаниние математического метода.

Рассмотрим квадратную матрицу

  .

Обозначим D =det A.

Квадратная матрица А называется невырожденной, или неособенной, если ее определитель отличен от нуля, и вырожденной, или особенной, если D = 0.

Квадратная матрица В называется обратной для квадратной матрицы А того же порядка, если их произведение А В = В А = Е, где Е - единичная матрица того же порядка, что и матрицы А и В.

Теорема. Для того, чтобы матрица А имела обратную, необходимо и достаточно, чтобы ее определитель был отличен от нуля.

Матрица, обратная матрице А, обозначается через А^-1, так что В = А^-1. Обратная матрица вычисляется по формуле

,                                               (4.5)

где А _{i j} - алгебраические дополнения элементов a _{i j}.

Вычисление обратной матрицы по формуле (4.5) для матриц высокого порядка очень трудоемко, поэтому на практике бывает удобно находить обратную матрицу с помощью метода элементарных преобразований (ЭП). Любую неособенную матрицу А путем ЭП только столбцов (или только строк) можно привести к единичной матрице Е. Если совершенные над матрицей А ЭП в том же порядке применить к единичной матрице Е, то в результате получится обратная матрица. Удобно совершать ЭП над матрицами А и Е одновременно, записывая обе матрицы рядом через черту. Отметим еще раз, что при отыскании канонического вида матрицы с целью нахождения ранга матрицы можно пользоваться преобразованиями строк и столбцов. Если нужно найти обратную матрицу, в процессе преобразований следует использовать только строки или только столбцы.