- •Конспект лекций по курсу «Информатика» для студентов очной и заочной форм обучения.
- •Базовые положения
- •§.1. Физическое устройство и разумная деятельность мозга
- •§2. Самодостаточная эвм
- •2.1. Память (оперативная память)
- •2.2. Процессор
- •2.3. Программа
- •2.4. Жизненный цикл «Самодостаточной эвм»
- •§3. Язык процессора – базовый язык эвм
- •§4. Реальная эвм. Периферийные устройства
- •§5. Язык программирования. Программа транслятор
- •§6. Язык программирования Pascal
- •6.1. Базовые типы числовых информационных объектов
- •6.2. Явные константы
- •6.3. Оператор описания var
- •Var и1, и2, и3, . . . . ,Иn: Итипа;
- •6.5. Операторы консольного ввода информации
- •6.5.1. Стандартные форматы вывода числовой информации.
- •6.6. Логические переменные
- •6.7. Операторы управления программой
- •6.7.1. Условный оператор if then
- •If Условие then Оператор ;
- •6.7.2. Условный оператор выбора if then else
- •6.8. Метки операторов. Оператор безусловного перехода
- •6.9. Циклические вычисления. Операторы зацикливания
- •Организация циклических вычислений операторами if then goto
- •Программа вычисления корня по формуле Герона.
- •6.9.3. Оператор цикла for to
- •6.9.4. Оператор цикла for downto
- •6.9.5. Оператор цикла while
- •6.9.6. Программа вычисления длины дуги кривой
- •7. Массивы переменных
- •7.1. Программа нахождения экстремальных значений
- •7.2. Программа решения системы линейных алгебраических уравнений
- •8. Сортировка информации
- •8.1. Элементы формальной логики, теории множеств и операций
- •8.2. Упорядоченные структуры информационных объектов
- •8.3. Алгоритм сортировки «поплавок»
- •8.3.1. Программа сортировки массива «на месте»
- •8.3.2. Программа сортировки «индексов» массива
- •8.4. Алгоритм быстрого поиска информации в линейно упорядоченном массиве
- •8.4.1. Программа поиска в отсортированных массивах.
- •9. Символьные переменные
- •9.1.Строковые переменные
- •9.1.1. Программа написания чисел прописью
- •10. Клавиатурное управление эвм
- •§.11. Информационные объекты класса – изображение
- •11.1. Устройство функционированиемонитора
- •11.2. Процедурный язык управления графическим экраном
- •11.3. Оцифровка и масштабирование реальных изображений (чертежей) для последующего их вывода на экран
- •11.4. Пример построения фрагмента графика функции
- •11.5. Ввод и обработка информации в форме изображений
- •§12. Информационные объекты класса – подпрограммы
- •12.1. Подпрограммы типа procedure
- •12.1.1. Пример оформления подпрограммы-процедуры
- •12.2. Подпрограммы класса function
- •12.2.1.Пример оформления подпрограммы-функции
- •12.3. Процедурные языки программирования
- •12.4. Библиотечные модули Unit
- •§13. Динамическое распределение оперативной памяти эвм
- •13.1. Программа использующая динамические переменные
- •§14. Переменные типа record
- •§15. Внешняя память эвм. Работа с файлами
- •15.1. Процедурный язык обработки файлов
- •15.2.Программа “ Жизненный путь файла “
- •15.3. Текстовые файлы
- •§16. Элементы объектно-ориентированного программирования
- •Основная рекомендуемая литература.
§4. Реальная эвм. Периферийные устройства
Опр. Реальная ЭВМ = Самодостаточная ЭВМ + Периферийные устройства.
Опр. Периферийные устройства ЭВМ – аппаратура, обеспечивающая обмен информацией между человеком и ЭВМ, а также между двумя ЭВМ.
Цель информационного обмена – заставить Самодостаточную ЭВМ выполнять обработку нужной человеку информации по нужным человеку алгоритмам. Для чего необходимо:
ввести в ЭВМ, т.е. разместить в оперативной памяти, необходимые инструкции (программу) для процессора,
ввести в ЭВМ, т.е. разместить в оперативной памяти, исходные данные,
показать (вывести) результаты проведенной обработки в удобном для человека виде.
Периферийные устройства для ввода информации в ЭВМ: клавиатура, манипуляторы типа: мышь, сканер, фото и кино камеры, микрофон. Основной функцией этих устройств является автоматическое преобразование исходной формы представления информации в бинарную форму – единственно возможную форму представления информации в оперативной памяти. Следовательно: ввод информации в ЭВМ всегда сопряжен с оцифровкой информации.
Периферийные устройства для вывода информации из оперативной памяти, для ее прямого восприятия человеком: монитор (различные экраны), принтеры и плоттеры, звуковые динамики. Основная функция этих устройств преобразование бинарной информации оперативной памяти ЭВМ в текст, таблицы, графики, схемы, чертежи, рисунки, анимационные изображения, звуковую речь (музыку).
Особую группу периферийных устройств образуют аппаратные устройства «внешней памяти»: винчестер, магнитные и оптические дисководы, стримеры, flash память. Сюда же следует отнести аппаратуру, обеспечивающую сетевой обмен информации.
Специфика этих устройств заключается в том, что они сохраняют бинарную форму представления информации, т.е. просто переписывают (копируют) информацию с одного материального носителя на другой (из оперативной памяти на дискету или наоборот).
Главное предназначение этих устройств: организация обмена информацией между различными ЭВМ и неограниченное расширение ресурсов «реально ограниченной оперативной памяти» отдельной ЭВМ.
Все периферийные устройства соединяются с Самодостаточной ЭВМ однотипным образом – через стандартные фрагменты оперативной памяти. Такие фрагменты оперативной памяти, доступ к которым имеет не только процессор, но и внешнее устройство, называются портами (Port) или буферами внешних устройств.
Процессор помещает в порт нужные (понятные внешнему устройству) бинарные коды, а внешнее устройство считывает их и преобразует в новую форму - сообразно своему предназначению. Если переданная периферийному устройству информация неверна, т.е. не может быть обработана периферийным устройством, то периферия сообщает об этом процессору: внося в порт соответствующий код – числовой признак успешного или безуспешного результата обработки полученной им информации.
Обратный обмен: периферийное устройство, зафиксировав предусмотренное для него воздействие (пользователь нажал клавишу на клавиатуре или сдвинул манипулятор), генерирует соответствующий воздействию числовой код, который помещается в соответствующий этому устройству порт. Теперь процессор может прочесть этот код, если это предусмотрено выполняемой процессором программой, и выполнить какие-то, предусмотренные той же программой, операции.
Поскольку каждое периферийное устройство выполняет узкоспециализированное преобразование информации, то реальные диалоги между периферией и процессором весьма примитивны - предметно ограничены. Поэтому общение автоматов между собой (ЭВМ–периферия, ЭВМ–ЭВМ) регламентируется не «языковыми формами», а «протоколами обмена».
Опр. Протокол информационного обмена – перечень всех возможных сообщений и соответствующих им ответов.
Опр. Драйверы – специальные программы реализующие протокол обмена, т.е. обеспечивающие «взаимопонимание» в диалоге процессора (точнее - операционной системы) и конкретных периферийных устройств.