Общая структура электронных вычислительных машин

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Воткинский филиал федерального государственного бюджетного

образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова»

(ВФ ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова»)

Кафедра «Ракетостроение»

Курсовая работа

по дисциплине: «Информатика»

«Общая структура ЭВМ»

(специальность 160400.45)

Вариант № 6

Руководитель:

к.т.н. А.А. Коренев

Исполнитель:

ст-т гр. С02-041-1 Д.А. Горнова

Воткинск, 2014

Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Принципы построения ЭВМ

1.2 Состав системного блока

1.3 Центральный процессор

1.4 Устройства памяти ЭВМ

1.5 Устройства ввода-вывода

2. Практическая часть. Разработка алгоритмов и программ на языке Pascal для решения задач

2.1 Задача 1

2.2 Задача 2

2.3 Задача 3

2.4 Задача 4

Вывод

Литература

Введение

Термин «информатика» возник в начале 60-х гг. XX в. во Франции для выделения области знаний, связанной с автоматизированной обработкой информации с помощью электронно-вычислительных машин.

Информатика -- это научная и прикладная область знаний, изучающая законы, методы и способы накопления, обработки и передачи информации с помощью компьютерных и других технических средств.

Но в настоящее время не существует единого определения информации как научного термина. С точки зрения различных областей знания «информация» описывается своим специфическим набором признаков. Данное понятие используется в различных науках (информатике, кибернетике, биологии, физике и др.), при этом в каждой науке оно связано с различными системами понятий.

Генетически информатика связана с вычислительной техникой, компьютерными системами и сетями, так как именно компьютеры позволяют порождать, хранить и автоматически перерабатывать информацию в таких количествах, что научный подход к информационным процессам становится одновременно необходимым и возможным. До настоящего времени толкование термина «информатика» (так же, как и «информация») ещё не является установившимся и общепринятым. Многообразие этих определений свидетельствует о широте подхода к понятию информации и отражает становление концепции информации в современной науке. Многие ученые подчеркивают, что информатика имеет характерные черты и других групп наук - технических и гуманитарных (или общественных).

Специалист в области ракетостроения, так или иначе, сталкивается с программированием или пользуется программами, разработанными для сложных математических вычислений. Жизнь инженера-ракетостроителя тесно связана с миром формул и чертежей, практически закрытым для несведущего человека. Такие дисциплины как «информатика» и «программирование» учат молодых инженеров мыслить нестандартно, но при этом и в какой-то степени упрощают их работу. ЭВМ стало незаменимым инструментом для проведения сложных расчетов, построения трехмерных моделей и проектирования чертежей.

Таким образом, информатика является ключевой дисциплиной в учебных планах студентов технических специальностей.

1. Теоретическая часть

1.1 Принципы построения ЭВМ

Архитектура ЭВМ - это общее описание структуры и функций ЭВМ на уровне, достаточном для понимания принципов работы и системы команд ЭВМ, не включающее деталей технического и физического устройства компьютера.

Основные принципы построения ЭВМ были сформулированы американским учёным Джоном фон Нейманом в 40-х годах 20 века:

1) Любую ЭВМ образуют три основные компоненты: процессор, память и устройства ввода-вывода (УВВ) (см. Рисунок 1).[4]

2) Информация, с которой работает ЭВМ делится на два типа:

o набор команд по обработке (программы);

o данные подлежащие обработке.

3) И команды, и данные вводятся в память (ОЗУ) - принцип хранимой программы.

4) Руководит обработкой процессор, устройство управления (УУ) которого выбирает команды из ОЗУ и организует их выполнение, а арифметико-логическое устройство (АЛУ) проводит арифметические и логические операции над данными.

5) С процессором и ОЗУ связаны устройства ввода-вывода (УВВ).

Рисунок 1. - Графическое представление ЭВМ, построенной на принципах Джона Фон Неймана

Архитектура современных персональных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе. Информационная связь между устройствами компьютера осуществляется через системную шину (другое название - системная магистраль). (см. Рисунок 2)[4]

Шина - это кабель, состоящий из множества проводников. По одной группе проводников - шине данных - передаётся обрабатываемая информация, по другой - шине адреса - адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Третья часть магистрали - шина управления, по ней передаются управляющие сигналы (например, сигнал готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.).

Системная шина характеризуется тактовой частотой и разрядностью. Количество одновременно передаваемых по шине бит называется разрядностью шины. Тактовая частота характеризует число элементарных операций по передаче данных в 1 секунду. Разрядность шины измеряется в битах, тактовая частота - в мегагерцах.

Рисунок 2. - Схема устройства компьютера, построенного по магистральному принципу

Всякая информация, передаваемая от процессора к другим устройствам по шине данных, сопровождается адресом, передаваемым по адресной шине. Это может быть адрес ячейки памяти или адрес периферийного устройства. Необходимо, чтобы разрядность шины позволила передать адрес ячейки памяти. Таким образом, разрядность шины ограничивает объем оперативной памяти ЭВМ, он не может быть больше чем , где n - разрядность шины. Важно, чтобы производительности всех подсоединённых к шине устройств были согласованы. Неразумно иметь быстрый процессор и медленную память или быстрый процессор и память, но медленный винчестер.

В современных ЭВМ реализован принцип открытой архитектуры, позволяющий пользователю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости её модернизацию. Конфигурацией компьютера называют фактический набор компонентов ЭВМ, которые составляют компьютер. Принцип открытой архитектуры позволяет менять состав устройств ЭВМ. К информационной магистрали могут подключаться дополнительные периферийные устройства, одни модели устройств могут заменяться на другие.[5]

Аппаратное подключение периферийного устройства к магистрали на физическом уровне осуществляется через специальный блок - контроллер (другие названия - адаптер, плата, карта). Для установки контроллеров на материнской плате имеются специальные разъёмы - слоты.

Программное управление работой периферийного устройства производится через программу - драйвер, которая является компонентой операционной системы. Так как существует огромное количество разнообразных устройств, которые могут быть установлены в компьютер, то обычно к каждому устройству поставляется драйвер, взаимодействующий непосредственно с этим устройством.

Связь компьютера с внешними устройствами осуществляется через порты - специальные разъёмы на задней панели компьютера. Различают последовательные и параллельные порты. Последовательные (COM-порты) служат для подключения манипуляторов, модема и передают небольшие объёмы информации на большие расстояния. Параллельные (LPT-порты) служат для подключения принтеров, сканеров и передают большие объёмы информации на небольшие расстояния. В последнее время широкое распространение получили последовательные универсальные порты (USB), к которым можно подключать различные устройства.

Минимальная конфигурация компьютера включает в себя: системный блок, монитор, клавиатуру и мышь.[4]

1.2 Состав системного блока

Системный блок - основная часть компьютера. Он состоит из металлического корпуса, в котором располагаются основные компоненты компьютера. С ним соединены кабелями клавиатура, мышь и монитор. Внутри системного блока расположены:

· микропроцессор, который выполняет все поступающие команды, производит вычисления и управляет работой всех компонентов компьютера;

· оперативная память, предназначенная для временного хранения программ и данных;

· системная шина, осуществляющая информационную связь между устройствами компьютера;

· материнская плата, на которой находятся микропроцессор, системная шина, оперативная память, коммуникационные разъемы, микросхемы управления различными компонентами компьютера, счётчик времени, системы индикации и защиты;

· блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера;

· вентиляторы для охлаждения греющихся элементов;

· устройства внешней памяти, к которым относятся накопители на гибких и жестких магнитных дисках, дисковод для компакт-дисков СD-ROM, предназначенные для длительного хранения информации.

Аппаратной основой системного блока является материнская плата - самостоятельный элемент, который управляет внутренними связями и с помощью системы прерываний взаимодействует с внешними устройствами. На материнской плате расположены все важнейшие микросхемы.[5]

Персональные компьютеры делятся на стационарные и портативные. Стационарные обычно устанавливаются рабочем столе. Портативные компьютеры делятся на следующие категории:

1. переносные (portable), которые имеют небольшую массу и габариты и поддаются транспортировке одним человеком;

2. наколенные (laptop), выполненные в виде дипломата;

3. блокнотные (notebook), имеющие габариты большого блокнота;

4. карманные (pocket), которые помещаются в карман.[5]

1.3 Центральный процессор

построение вычислительный машина программа

Центральный процессор - это центральное устройство компьютера, которое выполняет операции по обработке данных и управляет периферийными устройствами компьютера. У компьютеров четвёртого поколения и старше функции центрального процессора выполняет микропроцессор на основе СБИС, содержащей несколько миллионов элементов, конструктивно созданный на полупроводниковом кристалле путём применения сложной микроэлектронной технологии.

В состав центрального процессора входят:

· устройство управления;

· арифметико-логическое устройство;

· запоминающее устройство на основе регистров процессорной памяти и кэш-памяти процессора;

· генератор тактовой частоты;[4]

Устройство управления организует процесс выполнения программ и координирует взаимодействие всех устройств ЭВМ во время её работы.

Арифметико-логическое устройство выполняет арифметические и логические операции над данными: сложение, вычитание, умножение, деление, сравнение и др.

Запоминающее устройство - это внутренняя память процессора. Регистры служит промежуточной быстрой памятью, используя которые, процессор выполняет расчёты и сохраняет промежуточные результаты. Для ускорения работы с оперативной памятью используется кэш-память, в которую с опережением подкачиваются команды и данные из оперативной памяти, необходимые процессору для последующих операций.

Генератор тактовой частоты генерирует электрические импульсы, синхронизирующие работу всех узлов компьютера.

К основным характеристикам процессора относятся:

1) Быстродействие (вычислительная мощность) - это среднее число операций процессора в секунду.

2) Тактовая частота в МГц. Тактовая равна количеству тактов в секунду. Такт - это промежуток времени между началом подачи текущего импульса ГТЧ и началом подачи следующего. Характерные тактовые частоты микропроцессоров: 40 МГц, 66 МГц, 100 МГц, 130 МГц, 166 МГц, 200 МГц, 333 МГц, 400 МГц, 600 МГц, 800 МГц, 1000 МГц и т. д. До 3ГГц Тактовая частота отражает уровень промышленной технологии, по которой изготавливался данный процессор. Она также характеризирует и компьютер, поэтому по названию модели микропроцессора можно составить достаточно полное представление о том, к какому классу принадлежит компьютер. Поэтому часто компьютерам дают имена микропроцессоров, входящих в их состав.

3) Разрядность процессора - это максимальное количество бит информации, которые могут обрабатываться и передаваться процессором одновременно.

Разрядность процессора определяется разрядностью регистров, в которые помещаются обрабатываемые данные.

Для пользователей процессор интересен прежде всего своей системой команд и скоростью их выполнения. Система команд процессора представляет собой набор отдельных операций, которые может выполнить процессор данного типа. Разные модели микропроцессоров выполняют одни и те же операции за разное число тактов. Чем выше модель микропроцессора, тем, как правило, меньше тактов требуется для выполнения одних и тех же операций.[5]

1.4 Устройства памяти ЭВМ

Памятью компьютера называется совокупность устройств для хранения программ, вводимой информации, промежуточных результатов и выходных данных. (см Рисунок 3)[4]

Внутренняя память предназначена для хранения относительно небольших объемов информации при ее обработке микропроцессором.

Внешняя память предназначена для длительного хранения больших объемов информации независимо от того включен или выключен компьютер.

Энергозависимой называется память, которая стирается при выключении компьютера.

Рисунок 3. - Классификация памяти

К энергонезависимой внутренней памяти относится постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Содержимое ПЗУ устанавливается на заводе-изготовителе и в дальнейшем не меняется. Эта память составлена из микросхем, как правило, небольшого объема. Обычно в ПЗУ записываются программы, обеспечивающие минимальный базовый набор функций управления устройствами компьютера. При включении компьютера первоначально управление передается программе из ПЗУ, которая тестирует компоненты компьютера и запускает программу-загрузчик операционной системы.

К энергозависимой внутренней памяти относятся ОЗУ, видеопамять и кэш-память. В оперативном запоминающем устройстве в двоичном виде запоминается обрабатываемая информация, программа ее обработки, промежуточные данные и результаты работы. ОЗУ обеспечивает режимы записи, считывания и хранения информации, причём в любой момент времени возможен доступ к любой произвольно выбранной ячейке памяти. Это отражено в англоязычном названии ОЗУ - RAM (Random Access Memory - память с произвольным доступом). Доступ к этой информации в ОЗУ осуществляется очень быстро. Эта память составлена из сложных электронных микросхем и расположена внутри корпуса компьютера. Часть оперативной памяти отводится для хранения изображений, получаемых на экране монитора, и называется видеопамять. Чем больше видеопамять, тем более сложные и качественные картинки может выводить компьютер. Высокоскоростная кэш-память служит для увеличения скорости выполнения операций компьютером и используется при обмене данными между микропроцессором и RAM. Кэш-память является промежуточным запоминающим устройством (буфером). Существует два вида кэш-памяти: внутренняя, размещаемая внутри процессора и внешняя, размещаемая на материнской плате.

Внешняя память может быть с произвольным доступом и последовательным доступом. Устройства памяти с произвольным доступом позволяют получить доступ к произвольному блоку данных примерно за одно и то же время доступа.

Выделяют следующие основные типы устройств памяти с произвольным доступом:

1. Накопители на жёстких магнитных дисках (винчестеры, НЖМД) - несъемные жесткие магнитные диски.

2. Накопители на гибких магнитных дисках (флоппи-дисководы, НГМД) - устройства для записи и считывания информации с небольших съемных магнитных дисков (дискет), упакованные в пластиковый конверт.

3. Оптические диски (СD-ROM - Compact Disk Read Only Memory) - компьютерные устройства для чтения с компакт-дисков.

Устройства памяти с последовательным доступом позволяют осуществлять доступ к данным последовательно, т.е. для того, чтобы считать нужный блок памяти, необходимо считать все предшествующие блоки. Среди устройств памяти с последовательным доступом выделяют:

1. Накопители на магнитных лентах (НМЛ) - устройства считывания данных с магнитной ленты.

2. Перфокарты - карточки из плотной бумаги и перфоленты - катушки с бумажной лентой, на которых информация кодируется путем пробивания (перфорирования) отверстий.

Различные виды памяти имеют свои достоинства и недостатки. Так, внутренняя память имеет хорошее быстродействие, но ограниченный объем. Внешняя память, наоборот, имеет низкое быстродействие, но неограниченный объем. Производителям и пользователям компьютеров приходится искать компромисс между объемом памяти, скоростью доступа и ценой компьютера, так комбинируя разные виды памяти, чтобы компьютер работал оптимально. В любом случае, объем оперативной памяти является основной характеристикой ЭВМ и определяет производительность компьютера.

Кратко рассмотрим принцип работы оперативной памяти. Минимальный элемент памяти - бит или разряд способен хранить минимально возможный объем информации - одну двоичную цифру. Бит очень маленькая информационная единица, поэтому биты в памяти объединяются в байты - восьмерки битов, являющиеся ячейками памяти. Все ячейки памяти пронумерованы. Номер ячейки называют ее адресом. Зная адрес ячейки можно совершать две основные операции:

1) прочитать информацию из ячейки с определенным адресом;

2) записать информацию в байт с определенным адресом.

Чтобы выполнить одну из этих операций необходимо, чтобы от процессора к памяти поступил адрес ячейки, и чтобы байт информации был передан от процессора к памяти при записи, или от памяти к процессору при чтении. Все сигналы должны передаваться по проводникам, которые объединены в шины.

По шине адреса передается адрес ячейки памяти, по шине данных - передаваемая информация. Как правило, эти процессы проходят одновременно.

Для работы ОЗУ используются еще 3 сигнала и соответственно 3 проводника. Первый сигнал называется запрос чтения, его получение означает указание памяти прочесть байт. Второй сигнал называется запрос записи, его получение означает указание памяти записать байт. Передача сразу обоих сигналов запрещена. Третий сигнал - сигнал готовности, используемый для того, чтобы память могла сообщить процессору, что она выполнила запрос и готова к приему следующего запроса.[4]

1.5 Устройства ввода-вывода

Компьютер обменивается информацией с внешним миром с помощью периферийных устройств (см Рисунок 4).[4] Только благодаря им человек может взаимодействовать с компьютером, а также со всеми подключенными к нему устройствами. Влияние скорости работы периферийных устройств на эффективность работы с компьютером не меньше, чем скорость работы его центрального процессора. Скорость работы внешних устройств от быстродействия процессора не зависит.

Рисунок 4. - Наиболее распространенные периферийные устройства

Периферийные устройства делятся на устройства ввода и устройства вывода (см. Рисунок 5). [4]Устройства ввода преобразуют информацию в форму понятную машине, после чего компьютер может ее обрабатывать и запоминать. Устройства вывода переводят информацию из машинного представления в образы, понятные человеку.

Рисунок 5. - Классификация устройств ввода

Самым известным устройством ввода информации является клавиатура это стандартное устройство, предназначенное для ручного ввода информации. Работой клавиатуры управляет контроллер клавиатуры, расположенный на материнской плате и подключаемый к ней через разъем на задней панели компьютера. При нажатии пользователем клавиши на клавиатуре, контроллер клавиатуры преобразует код нажатой клавиши в соответствующую последовательность битов и передает их компьютеру. Отображение символов, набранных на клавиатуре, на экране компьютера называется эхом. Обычная современная клавиатура имеет, как правило, 101-104 клавиши, среди которых выделяют алфавитно-цифровые клавиши, необходимые для ввода текста, клавиши управления курсором и ряд специальных и управляющих клавиш.

К манипуляторам относят устройства, преобразующие движения руки пользователя в управляющую информацию для компьютера. Среди манипуляторов выделяют мыши, трекболы, джойстики.

Мышь предназначена для выбора и перемещения графических объектов экрана монитора компьютера. Для этого используется указатель, перемещением которого по экрану управляет мышь. Мышь позволяет существенно сократить работу человека с клавиатурой при управлении курсором и вводе команд. Особенно эффективно мышь используется при работе графическими редакторами, издательскими системами, играми. [5]

У мыши могут быть одна, две или три клавиши. Между двумя крайними клавишами современных мышей часто располагают скрол. Это дополнительное устройство в виде колесика, которое позволяет осуществлять прокрутку документов вверх-вниз и другие дополнительные функции.

Мышь состоит из пластикового корпуса, сверху находятся кнопки, соединенные с микропереключателями. Внутри корпуса находится обрезиненный металлический шарик, нижняя часть которого соприкасается с поверхностью стола или специального коврика для мыши, который увеличивает сцепление шарика с поверхностью. При движении манипулятора шарик вращается и переедает движение на соединенные с ним датчики продольного и поперечного перемещения. Датчики преобразуют движения шарика в соответствующие импульсы, которые передаются по проводам мыши в системный блок на управляющий контроллер. Контроллер передает обработанные сигналы операционной системе, которая перемещает графический указатель по экрану. В беспроводной мыши данные передаются с помощью инфракрасных лучей. Существуют оптические мыши, в них функции датчика движения выполняют приемники лазерных лучей, отраженных от поверхности стола.

Трекбол по функциям близок мыши, но шарик в нем больших размеров, и перемещение указателя осуществляется вращением этого шарика руками. Трекбол удобен тем, что его не требуется перемещать по поверхности стола, которого может не быть в наличии. Поэтому, по сравнению с мышью, он занимает на столе меньше места. Большинство переносных компьютеров оснащаются встроенным трекболом.

Джойстик представляет собой основание с подвижной рукояткой, которая может наклоняться в продольном и поперечном направлениях. Рукоятка и основание снабжаются кнопками. Внутри джойстика расположены датчики, преобразующие угол и направление наклона рукоятки в соответствующие сигналы, передаваемые операционной системе. В соответствии с этими сигналами осуществляется перемещение и управление графических объектов на экране.

Дигитайзер - это устройство для ввода графических данных, таких как чертежи, схемы, планы и т. п. Он состоит из планшета, соединенного с ним визира или специального карандаша. Перемещая карандаш по планшету, пользователь рисует изображение, которое выводится на экран.

Сканер - это устройство, которое, анализируя какой-либо объект (обычно изображение, текст), создаёт цифровую копию изображения объекта. Процесс получения этой копии называется сканированием.[4]

Главные характеристики сканеров - это скорость считывания, которая выражается количеством сканируемых станиц в минуту и разрешающая способность, выражаемая числом точек получаемого изображения на дюйм оригинала.

После ввода пользователем исходных данных компьютер должен их обработать в соответствии с заданной программой и вывести результаты в форме, удобной для восприятия пользователем или для использования другими автоматическими устройствам посредством устройств вывода.

Выводимая информация может отображаться в графическом виде, для этого используются мониторы, принтеры или плоттеры. Информация может также воспроизводиться в виде звуков с помощью акустических колонок или головных телефонов, регистрироваться в виде тактильных ощущений в технологии виртуальной реальности, распространяться в виде управляющих сигналов устройства автоматики, передаваться в виде электрических сигналов по сети.

Монитор (дисплей) является основным устройством вывода графической информации. По размеру диагонали экрана выделяют мониторы 14-дюймовые, 15-дюймовые, 17-дюймовые, 19-дюймовые, 21-дюймовые. По цветности мониторы бывают монохромные и цветные. Любое изображение на экране монитора образуется из светящихся разными цветами точек, называемых пикселями. Пиксель - это самый мелкий элемент, который может быть отображен на экране. Чем качественнее монитор, тем меньше размер пикселей, тем четче и контрастнее изображение, тем легче прочесть самый мелкий текст, а значит, и меньше напряжение глаз.

Для получения копий изображения на бумаге применяют принтеры. Принтер (от англ. print -- печать; син. печатающее устройство) --периферийное устройство компьютера, предназначенное для перевода текста или графики на физический носитель из электронного вида малыми тиражами.

2. Практическая часть

2.1 Задача 1

1) Составить программу определения наименьшего общего кратного двух натуральных чисел.

2) Анализ методов решения: -

3) Блок схема:

Рисунок 6. - Блок-схема к задаче №1

4) Спецификация к алгоритму и программе:

№	Наименование переменной	Обозначения	Тип	Размерность	Статус
		В алг.	В прогр.
1	Первое число	N1	N1	LongInt	-	входная
2	Второе число	N2	N2	LongInt	-	входная
3	Максимальное значение	M	M	LongInt	-	внутренняя
4	Наименьший общий делитель	i	i	LongInt	-	выходная

5) Тестовый пример:

Вводим 1 число равное 3, вводим 2 число равное 7. Проверяем оба числа на равенство нулю, 3 не равно 0 и 7 не равно 0. Выполняется. Ищем максимальное число из двух введенных, 3<7, тем самым 7 - наибольшее. Вычисляем наименьший общий делитель двух чисел. Для этого берем число на 1 меньше максимального. I присваиваем значение 6. Проверяем условие

(i mod N1)=0 and (i mod N2)=0,

то есть цикл продолжается до тех пор, пока I не будет делиться на N1 и N2 одновременно и без остатка, то есть нацело, если не выполняется, тогда I увеличиваем на 1 и цикл начинаем заново. В нашем случае получается что I=21, только это число делится и на 3 и на 7 без остатка.

6) Текст программы:

program Program1;

uses crt;

var

N1,N2,M,i:LongInt;

Begin

Write('введите 1 число= ');

ReadLn(N1);

Write('введите 2 число = ');

ReadLn(N2);

If (N1=0) and (N2=0) then writeln('неверный ввод!');

If N1>N2 then M:=N1 else M:=N2;

i:=M-1;

Repeat

Inc(i);

Until ((i mod N1)=0) and ((i mod N2)=0);

Writeln('наименьший общий делитель= ',i);

end.

7) Результат работы программы:

Рисунок 7. - Пример выполнения программы

2.2 Задача 2

1) Найти сумму минимальных элементов главной и побочной диагонали.

2) Анализ методов решения: -

3) Блок-схема:



Рисунок 8. - Блок-схема к задаче №2

4) Спецификация к алгоритму и программе:

№	Наименование переменной	Обозначения	Тип	Размерность	Статус
		В алг.	В прогр.
1	Номер элемента	i	i	integer	-	внутренняя.
2	Номер строки	j	j	integer	-	выходная.
3	Кол-во эл-ов	min1	min1	integer	-	входная.
4	Макс. элемент	min2	min2	integer	-	выходная
5	Массив	a	a	integer	-	выходная.

5) Тестовый пример

Имеется массив 3х3, заполненный случайным образом, например:

10 14 8

17 0 1

-4 2 3

В этой матрице нужно найти сумму минимальных значений на главной и побочной диагонали, на главной диагонали среди чисел 10,0,3 находим минимальное = 0, на побочной диагонали среди чисел 8,0,-4 находим минимальное = -4. И находим сумму этих чисел

0+(-4)= -4.

Это и будет ответ.

6) Текст программы:

Program2;

Uses crt;

Var

i,j,min1,min2,n,m:integer;

a:array[1..100,1..100] of integer;

Begin

Repeat

write('введите кол-во строк матрицы = ');

read(n);

write('введите кол-во столбцов матрицы = ');

read(m);

if (n<>m) then

writeln('матрица не квадратная');

Until (n=m);

Randomize;

For i:=1 to n do

Begin

For j:=1 to m do

Begin

a[i,j]:=random(20)-10;

Write(a[i,j]:4);

End;

Writeln;

End;

Min1:=a[1,1];

For i:=1 to n do

For j:=1 to m do

If i=j then

Begin

If a[i,j]<min1 then

Min1:=a[i,j];

End;

Min2:=a[1,n];

For i:=1 to n do

For j:=1 to m do

If i+j=n+1 then

Begin

If a[i,j]<min2 then

Min2:=a[i,j];

End;

Writeln;

Writeln('summa ',min1+min2);

Readln;

End.

7) Результат работы программы:



Рисунок 9. - Пример выполнения программы

2.3 Задача 3

1) Вычеркните из заданного слова все буквы, совпадающие с его последней буквой.

2) Анализ методов решения: -

3) Блок-схема:

Рисунок 10. - Блок-схема к задаче №3

4) Спецификация к алгоритму и программе:

№	Наименование переменной	Обозначения	Тип	Размерность	Статус
		В алг.	В прогр.
1	Строка	S	S	string	-	входная и выходная
2	Символ	Ch	Ch	char	-	внутренняя
3	Счетчик	i	i	integer	-	внутренняя
4	Длина строки	Len	Len	integer	-	внутренняя

5) Тестовый пример:

Вводим слово `Молоко', слово оканчивается на символ `о'. Удаляем этот символ, если он встречается в слове. Первый символ не `о', второй `о', третий не `о', четвертый `о', пятый не `о', и шестой `о'. Таким образом вы удаляем второй, четвертый и шестой символы в слове и получаем `Млк'.

6) Текст программы:

Program Program3;

Var

S : String;

Ch : Char;

i, Len : Integer;

Begin

Writeln('введите слово:');

Readln(S);

Len := Length(S);

If Len > 0 then begin

Ch := S[Len];

For i := Len downto 1 do

If S[i] = Ch then Delete(S, i, 1);

End;

Writeln('получилось:');

Writeln(S);

End.

7) Результат работы программы:

Рисунок 11. - Пример выполнения программы

2.4 Задача 4

1) Имеется файл из целых чисел. Составьте программу упорядочения файла по неубыванию.

2) Анализ методов решения: -

3) Блок-схема:



Рисунок 12. - Блок-схема к задаче №4

4) Спецификация к алгоритму и программе:

№	Наименование переменной	Обозначения	Тип	Размерность	Статус
		В алг.	В прогр.
1	Кол-во чисел	n	n	integer	-	входная
2	Строка	i	i	integer	-	внутренняя
3	Число	a	a	integer	-	входная и выходная
4	Число	b	b	integer	-	внутренняя
5	Столбец	j	j	integer	-	внутренняя
6	Число	x	x	integer	-	внутренняя
7	Массив	f	f	integer	-	выходная

5) Тестовый пример:

Существует последовательность из N чисел, например 5, которые расположены в следующем порядке 1 12 45 21 20, так как по условию задачи неубывание, то есть возрастание, в таком случае первое число сравнивается со всеми остальными и если оно меньше предыдущего то они меняются местами до тех пор пока числа не будут расположены по возрастанию. В итоге получили 1 12 20 21 45

6) Текст программы:

Program4;

uses crt;

var

f:file of integer;

n,i,a,b,j,x:integer;

begin

randomize;

assign(f,'fileF');

rewrite(f);

write('Сколько чисел записать в файл n=');

readln(n);

for i:=1 to n do

begin

a:=random(50);

write(f,a);

end;

writeln('Содержание исходного файла:');

reset(f);

while not eof(f) do

begin

read(f,a);

write(a:4);

end;

writeln;

seek(f,0);

for i:=0 to filesize(f)-2 do

for j:=i+1 to filesize(f)-1 do

begin

seek(f,i);

read(f,a);

seek(f,j);

read(f,b);

if a>b then

begin

x:=a;

a:=b;

b:=x;

seek(f,i);

write(f,a);

seek(f,j);

write(f,x);

end;

end;

writeln('Содержание отсортированного файла:');

seek(f,0);

while not eof(f) do

begin

read(f,a);

write(a:4);

end;

close(f);

readln;

end.

7) Результат работы программы:

Рисунок 13. - Пример выполнения программы

Выводы

В результате проделанной работы в теоретической части:

- дана информация о том, что такое информация, почему она важна для технической области научного знания

- В данной работе была раскрыта структурная схема ЭВМ. Структура компьютера - это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов. Центральной частью компьютера является системный блок, с присоединенными к нему клавиатурой, монитором и мышью. Описаны основные компоненты ЭВМ: микропроцессор, внешняя и внутренняя память, генератор тактовой частоты, контроллеры (в том числе контроллер прерывания), системная шина, устройства ввода и вывода информации и другие. Рассмотрен принцип взаимодействия основных устройств. А также описаны состав центрального процессора и его основные характеристики, такие как быстродействие, тактовая частота и разрядность. Разобраны основные виды памяти и их основные характеристики, такие как емкость, скорость чтения данных и среднее время доступа к данным.

В практической части курсовой работы:

- построены блок-схемы к задачам;

- по алгоритмам созданы программы на языке Pascal, выполняющие заданные в условии функции.

Литература

1. Турбо Паскаль 7.0. Самоучитель. 16-е изд. / под ред. Кораблева В. - СПб.: Питер; Киев: Изд.группа BHV, 2004. 479 с.

2. Информатика для юристов и экономистов / Симонович С.В и др. - СПб.: Питер, 2001. - 13 с.

3. Информатика: Учеб.пособие для студ.пед.вузов / А.В. Могилев, Н.И.Пак, Е.К. Хеннер; Под ред. Е.К. Хеннера. - 2-е изд., стер. - М.: Изд.центр «Академия», 2003. - 5с.

4. Мультимедийный электронный учебник: Информатика/ Алексеев Е.Г., Богатырев С.Д. URL: http://inf.e-alekseev.ru/text/toc.html (дата обращения: 28.04.2014)

5.Информатик. Общий курс/ А.Н. Гуда, М.А. Бутакова, Н.М. Нечитайло, А.В. Чернов; под ред. академика РАН В.И. Колесникова. - Ростов н/Д: Наука-Пресс,2006.- 25 с.

Размещено на Allbest.ru