417-Информатика 1 Муравьев

Томский межвузовский центр дистанционного образования

А.В. Муравьев

ИНФОРМАТИКА

Часть 1

Учебное пособие

Томск – 2000

Рецензент: ст.преподаватель кафедры «Промышленная электроника» ТУСУР, Миллер А.В.

Муравьев А.И.

Информатика. Часть 1: Учебное пособие. - Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2000. - 93 с.

В учебном пособии рассматриваются состав компьютера, основные системы счисления, операционная система MS-DOS и язык программирования TURBO-PASCAL. В пособии также приведены примеры программ.

Муравьев Александр Иванович, 2000

Томский межвузовский центр

дистанционного образования,

2000

3

	СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА.........................		5
ВВЕДЕНИЕ	............................................. УСТРОЙСТВО IBM PC	5
ГЛАВА 1.		6
ГЛАВА 2.	СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ ...........................	8
ГЛАВА 3. .........................	ВВЕДЕНИЕ В MS - DOS	11

3.1.Команды манипулирования дисковыми файлами..12

3.2.	Просмотр каталогов файлов..................	14
3.3.	Копирование дисковых файлов................	17
3.4.	Как загрузить программу....................	18
3.5.	Каталоги...................................	18
3.6.	Подкаталоги................................	20
3.7.	Где я нахожусь? Приглашение $p$g...........	20
3.8.	Файл AUTOEXEC.BAT..........................	20
ГЛАВА 4.	РАБОТА С NORTON COMMANDER..................	21
4.1.	Запуск NC..................................	22
4.2.	Выход из NC................................	22
4.3.	Общий вид экрана...........................	22
4.4.	Панели NC..................................	23
4.5.	Выделенный файл или каталог................	24
4.6.	Использование функциональных клавиш........	24
4.7.	Выбор группы файлов........................	25
4.8.	Быстрый переход в другой каталог...........	25
4.9.	Переход на другой диск.....................	26
4.10. Запуск программ и команд DOS...............		26
4.11. Быстрый поиск файла........................		26
4.12. Меню Norton Commander......................		27
4.13. Определение действий Norton Commander
	в зависимости от расширения имени файла....	31
4.14. Меню команд пользователя...................		32
4.15. Файл dirinfo...............................		33
4.16. Замена кодовой таблицы.....................		33
ГЛАВА 5.	ИНТЕГРИРОВАННАЯ СРЕДА IDE.................	34
5.1	Управление окнами..........................	35
5.2.	Окна диалогов..............................	36
5.3.	Редактор текста............................	37
5.4.	Команды перемещения курсора................	38
5.5.	Работа с блоками...........................	39

5.6.Команды для редактирования нескольких окон.39

5.7.	Команды поиска и замены....................		40
5.8.	Другие команды.............................		41
5.9.	Создание	программы.........................	41
5.10.	Просмотр	результатов.......................	42
5.11.	Повторное обращение к программе............		42

	4
5.12. Помощь.....................................		42
ГЛАВА 6.	АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ..................	43
ГЛАВА 7.	ЯЗЫК T U R B O P A S C A L..............	45
7.1	Лексемы языка TURBO-PASCAL.................	45
7.2	Идентификаторы.............................	45
7.3	Понятие типа данных........................	47
7.4	Константы и переменные.....................	47
7.5	Выражения и операции.......................	48
7.6	Операции отношения.........................	50
7.7	Логические операции........................	51
7.8	Скалярные типы данных......................	52
7.9	Целочисленные типы данных..................	52
7.10	Вещественные типы..........................	53
7.11	Символьный тип.............................	54
7.12	Пользовательский тип.......................	54
7.13	Строки.....................................	55
7.14	Массивы....................................	56
7.15	Процедуры ввода-вывода.....................	57
7.16	Структура программы........................	58
7.17	Составной оператор.........................	59
7.28	Условный оператор IF.......................	60
7.19	Оператор выбора CASE.......................	61
7.20	Операторы повтора..........................	62
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ...............................		67
Рекомендации по составлению программ..............		67
ЛИТЕРАТУРА..........................................		75
ПРИЛОЖЕНИЕ..........................................		76

5

СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА

1Семестр:

1.Состав компьютера.

2.Системы счисления.

3.Введение в MS-DOS. Основные функции и команды MS-DOS.

4.Командный файл AUTOEXEC.BAT

5.NORTON-CAMMANDER. Меню NORTON-COMMANDER и

использование функциональных клавиш.

6.Основные возможности NORTON-COMMANDER: копирование, переименование файлов, смена директорий. Запуск программ DOS из

NORTON-COMMANDER.

7.Интегрированная среда IDE. Управление окнами и окна диалогов.

8.Редактор текста. Работа с текстом программы. Работа с окнами. Компиляция и запуск программ. Просмотр результатов. Использование помощи.

9.Лексемы языка TURBO-PASCAL. Понятие данных. Идентификаторы. Константы и переменные. Выражения и операции.

10.Операции отношения и логические операции. Скалярные типы данных: целочисленный тип, вещественный тип, символьный тип. Пользовательский тип.

11. Структурные типы данных: массивы и строковый тип. Индексирование массивов. Процедуры ввода-вывода.

12. Структура программы. Простые и сложные операторы: присваивания, составной, логический оператор и операторы цикла.

ВВЕДЕНИЕ

Основная цель изучения дисциплины "Информатика" - научить навыкам программирования на основе языка высокого уровня и использования существующего программного обеспечения. В процессе изучения других курсов необходимы знания математических методов расчета и использования их в программировании. В данном курсе рассматриваются состав и назначение отдельных частей персонального компьютера, основы двоичного и шестнадцатеричного счислений, назначение и функции операционной системы, изучается в качестве базового языка алгоритмический язык TURBO PASCAL, рассматриваются основные принципы структурного программирования. В методических указаниях рассмотрены рекомендации при написании и отладке программ. В конце пособия в приложении расположены варианты текстовых работ.

6

В процессе дистантного обучения в первом семестре студент должен выполнить одно компьютерное, одну текстовую контрольные работы и компьютерный зачет.

Основная цель практического задания - получение навыков программирования и освоение методов реализации методов численной математики. Студент получает задания на составление различных программ, реализует эти программы на языке TURBO PASCAL. Если ктото самостоятельно изучает и другие языки высокого уровня, к примеру TURBO C или TURBO C++, возможно выполнение заданий и на этих языках. Текстовая контрольная работа включает 8 заданий, которые даны в приложении. Задания разделяются по темам. Рекомендуется вначале освоить команды MS-DOS и NORTON COMMANDER, затем освоить программирование на языке TURBO PASCAL.

Составленные и отлаженные программы студент по мере освоения языка периодически пересылает по электронной почте диспетчеру кафедры, который в свою очередь пересылает их лектору. Лектор проверяет программы и, при правильном выполнении программы, студент получает подтверждение о том, что они зачтены. Если программа составлена неправильно, студент получает от лектора текстовый файл, в котором содержится описание ошибок программы. В конце семестра студент, если сданы обе работы, сдает компьютерный зачет по курсу.

ГЛАВА 1. УСТРОЙСТВО IBM PC

Персональный компьютер содержит следующие основные устройства:

1)процессор, в котором осуществляются все вычисления;

2)клавиатура, которая позволяет вводить символы в компьютер, перемещать курсор по экрану;

3)монитор для отображения графической и текстовой информации;

4)накопители на гибких съемных магнитных дисках;

5)накопители на жестких несъемных магнитных дисках и CD-ROM;

6)"мышь" для перемещения места курсора на экране и ввода информации;

7)принтер для вывода на печать текстовой или графической информации;

8)другие устройства.

Процессор включает в себя "материнскую" плату, на которой содержатся микропроцессор, управляющий работой компьютера и выполняющий все вычисления, оперативная память, в которую загружаются выполняемые программы и данные, и порты ввода-вывода. Микропроцессор определяет быстродействие компьютера и характеризуется поколением и тактовой частотой. В начале серии

7

компьютеров IBM PC использовались 8 разрядные микропроцессоры Intel 8080 и 8088 с тактовой частотой в несколько мегагерц. 16 разрядные микропроцессоры 80286 имели большую тактовую частоту. Кардинально улучшить быстродействие удалось с появлением 32-разрядных микропроцессоров 80386. Дальнейшее увеличение быстродействия осуществляется увеличением тактовой частоты.

Оперативная память имеет емкость в зависимости от конфигурации. Вначале в нее загружается операционная система, в дальнейшем управляющая всей работой компьютера. В частности, через операционную систему осуществляется обращение к внешним устройствам памяти, к портам ввода-вывода. При выполнении какой-либо программы операционная система загружает программу в оперативную память, откуда происходит выбор команд и обработка этих команд микропроцессором. Через порты ввода-вывода компьютер обменивается с внешними устройствами. Порты общего назначения могут быть последовательными и параллельными. Последовательные порты (COM1-COM3) передают информацию в виде серии импульсов по одному проводу и имеют относительно низкое быстродействие. Параллельные порты передают информацию по нескольким проводам и имеют гораздо большее быстродействие.

Клавиатура предназначена для ввода информации в компьютер, обычно имеет клавиши ввода символов, функциональные клавиши ввода (F1-F12), управляющие клавиши (Tab,Enter,Ins,Del и т.д.) и альтернативные

клавиши (Shift, Alt, Ctrl) нажатие которых совместно	с другими
клавишами расширяет диапазон вводимой информации.
Мониторы различаются размером диагонали экрана,	разрешающей

способностью и скоростью работы. Накопители на гибких дисках имеют, по сравнению с накопителями на жестких дисках, значительно меньшую емкость и обычно используются для переноса информации. Накопители на жестких магнитных дисках (“винчестеры”) в настоящее время имеют емкость до нескольких гигабайт и, как и накопители на CDROM, характеризуются скоростью считывания информации.

"Мышь" - это манипулятор, имеющий две или три кнопки на верхней части корпуса, перемещение которого по поверхности приводит к перемещению курсора на экране. Кнопки позволяют выбрать объект, на который указывает курсор, либо отказаться от выполнения какого-либо действия.

В настоящее время обычно используются три типа принтеров: матричные, струйные и лазерные. Матричные наиболее простые, при работе создают повышенный шум, и качество печати падает по мере использования красящей ленты. В струйных принтерах в основе работы используется термоперенос чернил через сопла на бумагу, их качество

8

печати близко к качеству печати лазерного принтера, при этом они имеют значительно более низкую стоимость и оптимальное отношение цена/качество. Лазерные принтеры имеют высшее качество печати и максимальное быстродействие, хотя обычно и самые дорогие.

В качестве дополнительных устройств могут использоваться сканер для считывания графической информации и передачи этой информации в компьютер, сетевой адаптер для связи компьютера в сеть, стриммер для записи и считывания архивной информации, плоттер для вывода графической информации, модем для связи компьютера через телефонную сеть. При установке дополнительного оборудования нужно иметь управляющую программу (драйвер), предназначенную для работы именно этого конкретного оборудования.

ГЛАВА 2. СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ

Числовые значения при обмене информацией между людьми изображаются последовательностью символов, базирующихся на десятичной системе счисления. Этот способ удобен не только тем, что числовое значение однозначно определяется своим изображением, но и сравнительной простотой алгоритмов арифметических и логических действий над изображениями числовых значений (получение изображений суммы, разности произведения, частного и остатка при выполнении соответствующих операций над парами изображений числовых значений). Хотя в компьютере предусмотрены средства для оперирования над числовыми значениями на базе десятичной системы счисления, обработка арифметических и логических действий используется только на основе двоичной системы счисления. Для представления чисел также используется шестнадцатеричная система счисления.

Для общности введем понятие об изображении целых числовых значений в системе счисления с основанием p, причем p ≥ 2 . Цифрами в системе счисления с основанием р называют р символов от 0 до р-1. Для десятичной системы счисления (р=10) такими символами являются

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.

В двоичной системе счисления (р=2) в качестве цифр используются только два символа

0 и 1.

9

Для шестнадцатеричной системы (p=16) счисления используются символы

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,b,C,D,E,F.

Изображение целого числового значения N в виде строки

CCCn −1 •••C0, ,

( n ≥ 0)

в р-ичной системе счисления ( Ci - цифры этой системы счисления) определяет значение N формулой

N = Cn Pn + Cn−1Pn−1 +...+C0 P0 .

Для примера число 48063 в десятичной системе счисления можно представить в виде

48063 = 4 •104 +8•103 + 0•102 + 6•101 + 3•100 =40000+8000+0+60+3.

Число 437 в десятичной системе счисления равно 110110101 в двоичной системе счисления:

1 28 +1 27 +0 26 +1 25 +1 24 +0 23 +1 22 +0 21 +1 20 = 1 256 +1 128 + 0 64 +1 32 +1 16 + 0 8 +1 4 + 0 2 +1 = 43710

Перевод из десятичной системы в двоичную получается последовательным делением числа на 2 и взятием остатков (в примере выделены жирным шрифтом) в обратном порядке:

437|2___
436| 218|2___
1 218| 109|2___
0 108|	54|2___
1	54|	27|2___
	0	26|	13|2___
		1	12|	6|2__
			1	6|	3|2__
				0	2| 1
					1

10

Правила сложение двоичных чисел такие же, как у десятичных, результатом сложения двух единиц будет 0 и единица переноса. Сложим два числа 4510 и 2610, представленных в двоичном виде:

101101

+

11010

--------

1000111

10001112=7110

Соответствие чисел десятичной, двоичной и шестнадцатеричной систем представлены в таблице.

		Таблица 1
Десятичная	Двоичная	Шестнадцатеричная
0	0000	0
1	0001	1
2	0010	2
3	0011	3
4	0100	4
5	0101	5
6	0110	6
7	0111	7
8	1000	8
9	1001	9
10	1010	A
11	1011	B
12	1100	C
13	1101	D
14	1110	E
15	1111	F

Десятичное число 43710 в шестнадцатеричной системе счисления представляется как 1B516 :

1B516 = 1 162 +11 161 +5 160 = 1 256+11 16+5 1=43710.

Перевод чисел из двоичной системы в шестнадцатеричную осуществляется путем разделения двоичного числа справа по 4 разряда (тетрады), дополняя, если необходимо, самую левую тетраду незначащими