СОДЕРЖАНИЕ
TOC o«1-3» f t«ВерхКолонтитул;2; Автор;1; ВерхКолонтитулНечет;3» ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ… GOTOBUTTON _Toc391204698 PAGEREF _Toc391204698 4
1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ… GOTOBUTTON _Toc391204699 PAGEREF _Toc391204699 10
1.1. Характеристики аппартных средств вычислительнойтехники… GOTOBUTTON _Toc391204700 PAGEREF_Toc391204700 10
1.2. Характеристики программных средств вычислительнойтехники… GOTOBUTTON _Toc391204701 PAGEREF_Toc391204701 16
1.3. Постановка задачи… GOTOBUTTON _Toc391204702 PAGEREF_Toc391204702 17
2. СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ… GOTOBUTTON _Toc391204703 PAGEREF _Toc391204703 18
2.1. Разработка алгоритма программного обеспечения… GOTOBUTTON _Toc391204704 PAGEREF_Toc391204704 18
2.2. Разработка универсальной управляющей программы… GOTOBUTTON _Toc391204705 PAGEREF_Toc391204705 19
2.3. Разработка программного интерфейса… GOTOBUTTON _Toc391204706 PAGEREF_Toc391204706 22
2.4. Описание процесса отладки… GOTOBUTTON _Toc391204707 PAGEREF_Toc391204707 24
2.5. Разработка эксплуатационно-методическойдокументации… GOTOBUTTON _Toc391204708 PAGEREF_Toc391204708 24
2.6. Результаты испытаний… GOTOBUTTON _Toc391204709 PAGEREF _Toc39120470925
3. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ… GOTOBUTTON _Toc391204710 PAGEREF _Toc391204710 27
3.1. Оценка издержек на разработку программногоинтерфейса для программатора ПЗУ… GOTOBUTTON _Toc391204711 PAGEREF_Toc391204711 27
3.2. Анализ эффективности внедрения разработаннойпрограммы в учебный процесс… GOTOBUTTON _Toc391204712 PAGEREF_Toc391204712 29
4. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА. БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА ПРИОБСЛУЖИВАНИИ ПРОГРАММАТОРА… GOTOBUTTON _Toc391204713 PAGEREF _Toc391204713 31
4.1 Требования безопасности к техническим средствамПЭВМ… GOTOBUTTON _Toc391204714 PAGEREF_Toc391204714 31
4.2. Требования безопасности к микроклимату в учебныхлабораториях GOTOBUTTON _Toc391204715 PAGEREF_Toc391204715 32
4.3. Меры безопасности при сервисном обслуживаниипрограмматора. GOTOBUTTON _Toc391204716 PAGEREF_Toc391204716 33
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Программныйинтерфейс............................................................34
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ В УЧЕБНОМПРОЦЕССЕ
Стремительноевнедрение в сферу материального производства новой информационной технологии,широкая электронизация всех машин и оборудования требует сегодня отмногомиллионной армии специалистов знания микропроцессорных средств и систем,владения компьютерной техникой.
Внастоящий период время внедрения научных открытий, освоение новых технологий введущих отраслях промышленности становится соизмеримым с продолжительностьюучебы в вузе, техникуме. Это требует поиска таких методов и средств обучения,которые сократили бы расстояние между достижениями науки, производственнойпрактикой и содержанием образования. Изменяются в значительной степени и целиобучения. Сегодня профессионально важным для специалиста является умениесамостоятельно и непрерывно пополнять, обновлять знания, вести творческийпоиск, способность ответственно принимать оригинальные решения.
Новыезадачи образования требуют современной технической базы, и, в первую очередь,широкого внедрения компьютеров в учебном процессе. Реализация учебногопроцесса, обеспечивающего высокую образовательную активность учащихся,самостоятельность их работы, индивидуализацию обучения в настоящее времяневозможна без широкого применения вычислительной техники и дидактическихматериалов, обеспечивающих реальность такого использования.
Успехив деле компьютеризации учебного процесса определяются тремя существеннымифакторами:
наличиемвычислительной техники;
производствоми распределением программного обеспечения;
готовностьюпреподавателей методически грамотно использовать вычислительную технику.
Определенныйопыт освоения и использования электронной вычислительной техники вучебно-воспитательном процессе накоплен в Винницком техникуме электронныхприборов [7].
Началоосвоения электронно-вычислительных машин (ЭВМ) относится к 1977-78 году,когда вычислительный центр техникума, оснащенный машинами «Электроника-1004»,занимался статистической обработкой результатов успеваемости и посещаемости.Это позволило руководителям техникума ежедневно получать оперативную информациюо состоянии дел в каждом учебной группе.
В1980-1981 году были сделаны первые шаги по использованию ЭВМ для решениятворческих задач в период курсового и дипломного проектирования. Начало этойработы поставило перед педагогическим коллективом техникума ряд проблем:
необходимостьпсихологической подготовки преподавателей к внедрению вычислительной техники;
необходимостьразработки методик инженерных расчетов, ориентированных на применение ЭВМ;
пересмотрметодики проведения занятий;
отсутствиеинформационно-методического и программного обеспечения вычислительной техники.
Возникшиепроблемы решались в техникуме постепенно, сначала работой по внедрениювычислительной техники занялись преподаватели специальных дисциплин, хорошовладеющие методикой обучения, с одной стороны, и знающие основы вычислительнойтехники с другой. Это позволило уже в 1980-81 году разработать и внедрить вучебный процесс пакет программ «Расчет элементов интегральных микросхем».Выполненная учащимися двух учебных групп расчетная часть курсового проектапоказала высокую эффективность применения техники в курсовом проектировании.Проведенные в том же году открытые уроки позволили на практике показатьбольшинству членов коллектива возможность и эффективность использованиявычислительной техники в учебном процессе. Был преодолен психологическийбарьер. В работу по внедрению вычислительной техники стали подключаться всеновые и новые преподаватели. С 1983-84 года на ЭВМ проводятся расчеты функциональныхузлов по предмету «Радиоприемные устройства», трудоемкие расчеты надежностиРЭА, экономические расчеты и др. Только за 4 года более 200 учащихся выполниликурсовые проекты с расчетами на ЭВМ. Высокая точность расчетов,производительность позволили высвободить у них время на творческую,содержательную часть проекта.
Общиеметодические принципы проведения занятий при помощи ЭВМ, сформулированные втехникуме на основе четырехлетнего опыта, были перенесены на другие предметыобщеобразовательного, общетехнического и специального цикла. Этомуспособствовал организованный в 1985 году постоянно действующий семинар дляпреподавателей по программированию и применению вычислительной техники вучебном процессе. Для учащихся был введен факультативный курс «Применениемикропроцессорных средств и микро-ЭВМ».
1984-85год стал годом массового освоения программируемых микрокалькуляторов, которыешироко использовались при выполнении лабораторных и практических работ по ТОЭ,физике, математике, общетехнических и специальных дисциплин. Созданиеприкладных расчетных программ для программируемых микрокалькуляторов — неотъемлемая часть научно-методической работы в техникуме. Более 30%преподавателей прошли переподготовку на факультетах повышения квалификации приведущих учебных заведенях минвуза СССР и отраслевого министерства [7].
Внедрениевычислительной техники в нашем учебном заведении — это планомерный, постоянноразвивающийся процесс. Опыт подтвердил известное положение о том, чтосовершенствованию методики и программ нет предела.
В1982 году положено начало использованию вычислительной техники внаучно-техническом творчестве. Так при выполнении хоз. договорныхэкспериментально-конструктивных работ учащиеся готовят программы трассировкипечатных плат для систем автоматического проектирования (САПР), разрабатывают иотлаживают программы сверловки плат для станков с числовым программнымуправлением (ЧПУ), проводят типовые расчеты, учет материальных ценностей,документооборот по ЭКВ ведется с 1987 года при помощи автоматизированнойинформационной системы, созданной на базе СУБД-микро для ДВК.
Постояннаяработа учащихся с ЭКБ с вычислительной техникой приносит свои плоды,сегодняшние старшекурсники, работающие в ЭКВ, свободно владеютмикрокомпьютерами на уровне пользователя. Можно предположить, что результатыподготовки по вычислительной технике значительно возрастут при организациинепрерывного процесса формирования профессионально важных качеств пользователяЭВМ у каждого учащегося, начиная с изучения основ информатики и вычислительнойтехники в общетехнических и специальных дисциплинах и заканчивая использованиемее в различных учебных формах научно-технического творчества.
Программирование- один из интересных видов творческой деятельности. Важная организационнаяформа научно-технического творчества — кружок программирования. Занятия в немпривлекают многих учащихся и дают практические знания по программированию ипользованию ЭВМ. Он становится базой для подготовки и отладке многих прикладныхпрограмм.
Автоматизацияпроцесса обработки информации — одна из сфер эффективного применениявычислительной техники. Рациональная организация информационных ресурсов втехникуме — задача, которая стоит перед коллективом. С этой целью в ЭКБтехникума ведутся работы по созданию автоматизированных информационно-поисковыхсистем на основе микрокомпьютеров.
В1987 году фрагмент информационно-поисковой системы «Банк передовогопедагогического опыта» внедрен в опытную эксплуатацию совместно с кафедройпедагогики московского областного пединститута им Н.К. Крупской. Пакет программинформационно — поисковой системы внедряется при изучении темы «Информационноеобеспечение профессиональной деятельности специалиста» в курсе «основы научно — технического творчества». Работа учащихся с информационными фондами на машинахносителях — важный этап формирования культуры информационной деятельности какпреподавателей, так и учащихся [7].
В 1988 году в техникумесоздана хорошая учебно-материальная база:
классдиалоговых вычислительных комплексов;
2 классакомпьютеров;
более 300программируемых калькуляторов
Широкоеприменение элементов микропроцессорной техники в научно-техническом творчествепозволяет производить разработки по совершенствованию научно-техническихсредств вычислительной техники, созданию учебно-лабораторного оборудования дляизучения работы микро-ЭВМ и программного управления технологическимоборудованием.
Так в 1985году был создан тренажер учебной микро-ЭВМ «Электроника-ВТЭП микро». Натематической выставке «Инженерно тематическое оборудование» ВДНХ СССР в 1986году учебная микро-ЭВМ отмечена серебряной медалью. Десять таких тренажероввнедрены в учебный процесс в 1986 году [7].
В 1986 году втехникуме создана локальная сеть диалоговых вычислительных машин. Ее внедрениесущественно расширило диалектические возможности применения ДВК-1 в условияхгруппового обучения. В 1987 году ЭКБ техникума создает локальные сети по заказуряда техникумов отрасли.
Призеромвыставки «Итоги 11-го всесоюзного смотра-конкурса на лучшуюэкспериментально-конструктивную работу учащихся ССУЗ», проводимой вфеврале-марте 1987 года на ВДНХ СССР, стал специализированный микрокомпьютер«Спектр», созданный в ЭКБ для управления технологическим оборудованием.
Медалями ВДНХотмечены пакеты программ «Расчет элементов интегральных схем» и «Определениепрофессиональной надежности личности». Три преподавателя техникума являютсячленами методической комиссии минвуза СССР по вычислительной технике инаучно-техническому творчеству.
Опытом работытехникум делится на всесоюзных, республиканских и областных совещаниях,семинарах, проводимых минвузом СССР.
Масштабностьзадач, связанных с внедрением вычислительной техники, выдвигает на повестку днявопрос о целесообразности создания на базе ведущих техникумов ряда лабораторий,занимающихся разработкой информационно-методического и программного обеспеченияпо каждому из направлений с последующим внедрением во все учебные заведенияотрасли и системы среднего специального образования. Это может стать одним изнаправлений экспериментально-конструкторской работы, проводимой по хоздоговорампри условии укрепления ЭКБ специалистами по системотехнике и системномупрограммированию.
1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ1.1. Характеристики аппартныхсредств вычислительной техники
Когда произносят слова«персональный компьютер», обычно подразумевается не что иное, как компьютертипа IBM PC. Именно американская компания IBM в августе 1981 года объявила овыпуске самого первого компьютера, получившего название Personal Computer, илипросто PC. [6]
Впрочем, еще до создания IBMPC множеством разных фирм выпускались компьютеры, которые было бы вполнеуместно называть персональными. Даже весьма далекая от электроники фирма Coca — Cola пыталась выпускать собственную модель персонального компьютера!
Несовместимостьмногочисленных моделей компьютеров была главным препятствием для созданиясовершенных программ универсального применения.
Когда IBM вышла на рынокнастольных компьютеров, казавшийся сомнительным и рискованным, разнобой средиперсональных компьютеров довольно быстро пошел на убыль. Маленький персональныйкомпьютер IBM PC на процессоре 8088 фирмы Intel оказался тем долгожданнымстандартом, который с радостью поддержали многочисленные программисты и фирмы — изготовители прикладного программного обеспечения: наконец-то появился компьютерсолидной фирмы, для которого можно было разрабатывать и успешно продаватьбольшими тиражами достаточно сложные, совершенные и универсальные программы. Посути дела, компьютер IBM PC создал не только стабильный и обширный рынокперсональных компьютеров, но и огромный рынок прикладного программногообеспечения, на котором за последние полтора десятилетия разбогатело множествовенчурных фирм [6].
Вот яркий тому пример.Компьютер IBM PC почти с самого начала работал под управлением дисковойоперационной системы DOS, которую разработала для IBM маленькая и никому тогдане известная фирма Microsoft. Сегодня Microsoft — бесспорный флагман индустриипрограммного обеспечения, одна из богатейших фирм мира, выпускающая не толькооперационные средства MS-DOS и Windows для управления компьютерами, но иразличные прикладные пакеты. А основатель и руководитель Microsoft Билл Гейтс,несмотря на молодость, один из самых богатых людей.
Разумеется, персоналка IBMPC оказалась только первым шагом в верном направлении. Затем фирма IBMвыпустила множество моделей персональных компьютеров XT, AT, PC/1 и PC/2 наразличных процессорах Intel 8086, 80286, 80386, 80486. Все эти компьютерыпредназначены для работы под управлением операционной системы DOS или вграфической среде Windows.
Множество других фирмнемедленно принялись подражать IBM и развивать ее успех, выпуская своисобственные модели персоналок, полностью совместимые с IBM PC, либо выпускаяразличное периферийное дополнительное оборудование для IBM PC. Ведь одной иззамечательных особенностей персоналки IBM PC была так называемая «открытаяархитектура», позволявшая даже неспециалистам легко и просто изменятьустройство и технические возможности своего компьютера. Для этого частодостаточно было воспользоваться разъемами последовательного или параллельногопортов, добавить на пустующих панельках несколько микросхем памяти, вставить вплату сопроцессор, переставить в другое положение DIP-переключатели, поменять спомощью отвертки блоки, воткнуть или вынуть плату расширения из слота системнойшины. В результате буквально за несколько минут всякий мог, не располагаясколько — нибудь глубокими знаниями и сложным инструментом, построить изготовых компонентов совершенно новую персональную компьютерную систему снеобходимыми техническими параметрами [6].1.1.1. Основные части компьютера
Вообще-то, самый первыйперсональный компьютер создали инженеры американской фирмы Xerox. Именно тойсамой фирмы, которая подарила миру копировальный аппарат, известный у нас подименем «ксерокс». Это, оставшееся почти незамеченным, историческое событие произошлов исследовательском центре фирмы Xerox PARC (Palo — Alto Research Center) вПало-Альто, в Калифорнии. Уже на первых персоналках Xerox двадцать лет назадприменялся графический интерфейс, очень похожий на современную графическуюсреду Windows [6].
С тех пор прошло немаловремени, и сейчас диапазон конструктивных решений персональных компьютеровочень широк. Но несмотря на конструктивные внешние различия (от напольных башендо карманных моделей), все персоналки очень похожи друг на друга. Другими словами,если «анатомия» компьютеров различна, то их «физиология» практически идентична.
Современный персональный компьютер включает следующие устройства [1]:
системныйблок, выполняющий управление компьютером, вычисления;
клавиатуру,позволяющую вводить символы в компьютер;
монитор(дисплей) для изображения текстовой и графической информации;
накопители(дисководы) на гибких магнитных дисках (дискетах), используемые для чтения изаписи информации (для транспортировки);
накопительна жестком магнитном диске (винчестер), предназначенный для записи и чтенияинформации (стационарный);
К системному блоку компьютера IBM PC можно подключать различныеустройства ввода-вывода информации, расширяя тем самым его функциональныевозможности. Многие устройства подсоединяются через специальные гнезда(разъемы), находящиеся обычно на задней панели системного блока компьютера.Кроме монитора и клавиатуры, такими устройствами являются:
принтер- для вывода на печать текстовой и графической информации;
мышь — устройство, облегчающее ввод информации в компьютер;
джойстик- манипулятор в виде укрепленной на шарнире ручки с кнопкой, употребляется восновном для компьютерных игр;
плоттер- подключается к компьютеру для вывода рисунков и другой графической информациина бумагу;
графопостроитель- подключается для вывода чертежей на бумагу;
сканер- устройство для считывания графической и текстовой информации в компьютер.Сканеры могут распознавать шрифты букв, что дает возможность быстро вводитьнапечатанный (а иногда и рукописный) текст в компьютер;
стример- устройство для быстрого сохранения всей информации, находящейся на жесткомдиске. Стример записывает информацию на кассеты с магнитной лентой.Обыкновенная емкость стримера 60 Мбайт;
CD привод — устройства для хранения информации большихобъемов;
сетевойадаптер — дает возможность подключать компьютер в локальную сеть. При этомпользователь может получать доступ к данным, находящимся в других компьютерах.
1.1.2. Оперативная память
Объем доступной оперативнойпамяти — один из важнейших параметров любого компьютера. Оперативная память илиоперативное запоминающее устройство (ОЗУ или RAM) представляет собойсовокупность микросхем на системной плате, способных накапливать и временнохранить программы и обрабатываемые данные. Эта информация по мере надобностиможет быстро считываться из оперативной памяти процессором и записываться тудавновь. При отключении питания содержимое оперативной памяти полностью стираетсяи утрачивается. Поэтому после включения компьютера программы и данные всякийраз необходимо заново загружать в оперативную память из источниковдолговременного хранения информации. Для долговременного хранения информациичаще всего применяются магнитные и оптические диски или иные накопителицифровой информации [2].
В современных компьютерахприменяется главным образом динамическая оперативная память или DRAM (DynamicRandom Access Memory). Она строится на микросхемах, требующих во избежаниепотерь периодического обновления информации. Этот процесс получил название «регенерацияпамяти». Он реализуется специальным контроллером, установленным на материнскойплате. На периодическую регенерацию данных в микросхемах динамическойоперативной памяти расходуется некоторое время. Поэтому сбои в памяти нередкооказываются одной из распространенных проблем в работе недорогих персональныхкомпьютеров «желтой» или «черной» сборки, даже если в них используютсясовершенно исправные микросхемы динамической оперативной памяти.
Объем любой компьютернойпамяти, в том числе и оперативной памяти, измеряется в килобайтах и мегабайтах.Наименьшей единицей измерения информационной емкости и наименьшей единицейделения памяти компьютера является байт. Собственно байт — это, в свою очередь,совокупность восьми мельчайших единиц информации, которые называют битами.Разница между простейшими стационарными двоичными состояниями, например,«включено»/«выключено» или между 0 и 1 составляет всего один бит. Байтовая (или8 — битовая) структура измерения выбрана из — за двоичной организациивычислительной техники. Для передачи или сохранения одного любого символа — буквы, цифры или знака — требуется минимум один байт.
1 килобайт равен 1024 байтам, 1 мегабайт — 1024килобайтам, 1 гигабайт — 1024 мегабайтам.
Самые первые IBM PC имели оперативную память всего лишь 16 Кбайт.Последующие модели персоналок типа IBM PC и PC/XT располагали объемомоперативной памяти до 640 Кбайт — именно таков максимальный объем памяти,которым способна управлять операционная система MS-DOS. А для увеличения объемапамяти использовались специальные платы расширения, позволявшие дополнительноувеличить объем памяти до 16 — 64 Мбайт [2].
Оперативная память компьютера IBM PC с процессором Intel — 8088 илиIntel — 8086 (например, IBM PC XT) может иметь размер не более 1 Мбайта,поскольку эти микропроцессоры могут обращаться не чем к 1 Мбайту памяти. Этапамять состоит из двух частей. Первые 640 Кбайт памяти могут использоватьсяприкладными программами и операционной системой. Остальные адреса памяти(«верхняя память») зарезервированы для служебных целей:
дляхранения части операционной системы DOS, которая обеспечивает тестированиекомпьютера, начальную загрузку операционной системы, а также выполнениеосновных низкоуровневых услуг ввода — вывода;
дляпередачи изображения на экран;
дляхранения различных расширений операционной системы, которые поставляются вместес дополнительными устройствами компьютера.
Как правило, тогда говорят об объеме оперативной памяти компьютера, тоимеют в виду именно первую ее часть, которая может использоваться прикладнымипрограммами и операционной системой.
Барьер 640 Кбайт. Для многих программ 640 Кбайт мало (к тому же из этих640 Кбайт до 100 Кбайт могут занимать DOS и различные системные программы — драйверы устройств и резидентные программы). Поэтому были разработанырасширенная (extended) и дополнительная (expanded) памяти.
В качестве компонентов памяти в современных компьютерах используютсяглавным образом модули памяти с однорядным расположением выводов, которыеназываются SIMM. Эти модули выпускаются с 30 и с 72 контактами емкостью 256Кбайт, 1 Мбайт, 4 Мбайт, 16 Мбайт или 32 Мбайта.
1.1.3. Дисковая операционная система (DOS)
Дисковаяоперационная система — это программа, которая загружается при включении компьютера.Она производит диалог с пользователем, посредством команд (каждая командаозначает действие, которое DOS должна выполнить) осуществляет управлениекомпьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и т. д.),выводит информацию на видеомонитор, запускает другие (прикладные) программы навыполнение. Операционная система обеспечивает пользователю и прикладнымпрограммам удобный способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера. Онавыполняет также различные вспомогательные действия, например копирование илипечать файлов (файл — это поименованный набор информации на диске или другоммашинном носителе). Все функции по обслуживанию таблиц размещения файлов,поиску информации в них, выделению места для файлов на дискетах выполняются операционнойсистемой.
Главнымдостоинством DOS является ее способность управлять устройствами памяти намагнитных дисках (именно поэтому она названа — дисковая операционная система) [7].
Операционнаясистема осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает имуправление в начале их работы, выполняет различные действия по запросувыполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную памятьпри их завершении.1.2. Характеристики программных средств вычислительной техники
Системапрограммирования Турбо Паскаль (Turbo Pascal), разработанная американскойкорпорацией Борланд (Borland), остается одной из самых популярных системпрограммирования в мире. Этому способствуют, с одной стороны, простота, лежащаяв основе языка программирования Паскаль, а с другой — труд и талант сотрудниковкорпорации Борланд во главе с идеологом и создателем Турбо Паскаля АндерсомХейлсбергом. [3]
Придуманныйшвейцарским ученым Никласом Виртом как средство для обучения студентовпрограммированию, язык Паскаль стараниями А. Хейлсберга превратился в мощнуюсовременную профессиональную систему программирования, которой по плечу любыезадачи — от создания простых программ, до разработки сложнейших реляционныхсистем управления базами данных. [4]
ТурбоПаскаль — это строго типизированный язык. Развитая система типов позволяетлегко разрабатывать адекватные представления для структур данных любой решаемойзадачи. В то же время существующие в Турбо Паскале средства преобразованиятипов дают возможность гибко манипулировать различными данными.
Основныеоператоры языка являются хорошей иллюстрацией базовых управляющих конструкцийструктурного программирования. Их использование позволяет записывать сложныеалгоритмы обработки данных в компактной форме. Гармоничное включение вструктуру языка средств объектно-ориентированного программирования делаетпереход от традиционных технологий программирования к объектно-ориентированномудля тех, кто программирует на Турбо Паскале, достаточно безболезненным.
Системапрограммирования Турбо Паскаль поддерживает модульный принцип программирования,который лежит в основе всех современных технологий разработок программ.Программа, написанная на Турбо Паскале, обычно разбивается на модули, а те, всвою очередь, состоят из подпрограмм. [4]1.3.Постановка задачи
Целью задачи являетсяразработка программного интерфейса (ПИ), который должен связывать персональныйкомпьютер и лабораторный макет «Программатор ПЗУ».
ПИ должен обеспечиватьподачу входных воздействий на все контакты ИМС (шину адреса, шину данных,управляющие сигналы), осуществлять считывание и запись данных, используястандартный порт ввода-вывода LPT (параллельный).
Требования к интерфейсу: ПИдолжен обеспечивать формирование и подачу адреса, содержащего шестьинформационных и четыре управляющих бита данных на соответствующие контактыпрограммируемой ПЗУ, обеспечить стробирование чтения/записи информации. ПИдолжен обеспечить удобный вывод текстовой информации на экран для упрощенияработы пользователя с программой.
2. СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ2.1. Разработка алгоритма программного обеспечения
Структура программногоинтерфейса была построена на основе иерархической системы экранного меню.
Эта система позволяетобеспечить для пользователя удобный переход и взаимодействие различных уровнейиерархии данного алгоритма структуры меню.
При разработке алгоритмапрограммного обеспечения были использованы следующие программные модули:
модуль главного меню;
модуль настройки программы;
модуль чтения ПЗУ;
модуль записи ПЗУ;
модуль просмотра настроеннойпрограммы.
Модуль главного менюобеспечивает отображение на экране всех пунктов меню, и, соответственно,осуществляет передачу управления программы по этим пунктам с предварительнымсохранением информационных переменных и массивов.
Модуль настройки программыосуществляет определение пользователем всех входных и выходных параметров,которые необходимы для дальнейшей работы модулей чтения и записи ПЗУ, а такжетестирования программатора.
Модули чтения и записи ПЗУ,обеспечивает связь программного интерфейса с аппаратной частью лабораторногомакета, и осуществляет основную связь по работе с ПЗУ.
Модуль просмотра настроеннойпрограммы осуществляет выдачу на экран текста настроенной универсальнойпрограммы.2.2.Разработка универсальной управляющей программы
Управляющая программапостроена в режиме меню для обеспечения наибольшей простоты ее использования.
Программа была реализованана экране с разрешающей способностью в текстовом режиме 80x60. Дляупрощения программного алгоритма были разработаны процедуры, которые позволиливыводить меню, управлять курсором, работать с файловой системой DOS.
2.2.1.ПроцедураWaitRt — ждет вертикального обратного хода луча
2.2.2.ПроцедураColor — установка цвета
Таблица 2.1
Переменные используемые впроцедуре Color
Переменная
Назначение
C1
Цвет символа
С2
Цвет экрана
2.2.3. Процедура Loc — позициякурсора на экране
Таблица 2.2
Переменные используемые впроцедуре Loc
Переменная
Назначение
X
Позиция курсора по X
С2
Позиция курсора по Y
2.2.4.Процедура Wchar — печатьсимвола
2.2.5. Процедура Shade- созданиетени для окна.
2.2.6 Процедура Wrt — выводтекста на экран.
2.2.7. Процедура Map — выводимсозданный виртуальной эран на дисплей.
2.2.8. Процедура Cls — очисткаэкрана.
2.2.9. Процедура ScanKey — выдаетASCII код нажатой клавиши.
2.2.10. Процедура SkipTime — пропускаетвремя (таймер процессора).
2.2.11. Процедура MoveMan — анимациячеловека и стрелки.
2.2.12. Процедура MakeMan — созданиечеловека.
2.2.13. Процедура LoadFont — загрузкамоего шрифта.
2.2.14. Процедура WaitKey — ожидание нажатия любой клавиши.
2.2.15. Процедура Window — созданиеокон.
Таблица 2.3
Переменные используемые впроцедуре Window
Переменная
Назначение
XUL
Позиция левого верхнего угла по X
YUL
Позиция левого верхнего угла по Y
XDR
Позиция правого нижнего угла по X
XDR
Позиция правого нижнего угла по Y
2.2.16.ПроцедураMorph — создание эффекта “Морфий”, плавное преоразованиеодного окна в другое.
Таблица 2.4
Переменные используемые впроцедуре Morph
Переменная
Назначение
1
2
XF1
Позиция левого верхнего угла по X исходного окна
YF1
Позиция левого верхнего угла по Y исходного окна
XF2
Позиция правого нижнего угла по X исходного окна
YF2
Позиция правого нижнего угла по Y исходного окна
XT1
Позиция левого верхнего угла по X получаемого окна
Продолжение таблицы 2.4
1
2
YT1
Позиция левого верхнего угла по Y получаемого окна
XT2
Позиция правого нижнего угла по X получаемого окна
YT2
Позиция правого нижнего угла по Y получаемого окна
2.2.17.ПроцедураMorphL — создание эффекта “Морфий” с последними координатами.
Таблица 2.5
Переменные используемые впроцедуре MorphL
Переменная
Назначение
XF1
Последняя позиция левого верхнего угла по X
YF1
Последняя позиция левого верхнего угла по Y
XF2
Последняя позиция правого нижнего угла по X
YF2
Последняя позиция правого нижнего угла по Y
2.2.18. Процедура WindowL — созданиеокна с последними координатами.
2.2.19. Процедура Menu — работас меню, выбор пункта меню и перемещение курсора.
Таблица 2.6
Переменные используемые впроцедуре Menu
Переменная
Назначение
X1
Координаты по X первой строчки меню
Y1
Координаты по Y первой строчки меню
STEPY
Шаг пунктов меню
ALL
Количество пунктов в меню
COL
Цвет позиций в меню
S1...S5
Название пунктов меню
2.2.20.Процедура HexL2Str — представлениесимвола в ввиде шестнадцатиричного кода.
2.2.21. Процедура HexB2Str — представлениесимвола в ввиде восьмеричного кода.
2.2.22. Процедура MemEd — редактортекста.
2.2.23. Процедура Ffile — работас файлами, запись, создание и чтение.
2.2.24. Процедура ReadROM — работас программатором, чтение и запись данных ПЗУ, тестировнаие устройства.2.3.Разработка программного интерфейса
Программный интерфейс былразработан с учетом всех его эксплуатационных характеристик. Он должен отвечатьследующим требованиям:
полнота и краткость отображаемой информации;
удобное расположениеинформации на экране;
оперативность работы.
Интерфейс программногообеспечения был построен по иерархической структуре.
Рис. 2.1. Интерфейс программногообеспечения
Вся программа построена наоснове типизированных меню, которые позволят легко и интуитивно работать, и непотребуют дополнительного времени от учащихся на изучение интерфейса программы.Фон, окна меню, и текст отвечают всем требованиям предъявляемым к цветовомуоформлению; цветовая палитра подоб