close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

70.Юдина Н. Ю. Информатика Лабораторный практикум

код для вставкиСкачать
0
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежская государственная лесотехническая академия»
Н.Ю. Юдина Ю.А. Чевычелов
Информатика
Лабораторный практикум
Воронеж 2010
1
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежская государственная лесотехническая академия»
Н.Ю. Юдина Ю.А. Чевычелов
Информатика
Лабораторный практикум
Воронеж 2010
2
УДК 681.3
Ю16
Печатается по решению учебно-методического совета ГОУ ВПО
«ВГЛТА» (протокол № 4 от 11 декабря 2009 г.)
Рецензенты: кафедра естественнонаучных дисциплин
Воронежского филиала РГСУ;
проректор по научной работе, заведующий кафедрой
информационных систем и технологий ВИВТ,
заслуженный работник высшей школы РФ, д-р техн. наук,
проф. Ю.С. Сербулов
Юдина, Н. Ю.
Ю16 Информатика [Текст] : лабораторный практикум / Н. Ю. Юдина,
Ю. А. Чевычелов ; М-во образования и науки РФ, ГОУ ВПО «ВГЛТА». –
Воронеж, 2010. – 247 с.
ISBN 978-5-7994-0428-4 (в обл.)
Лабораторный практикум состоит из 6 работ, содержит материал о структуре
персонального компьютера, элементах конструкции, классификацию ЭВМ, а также сведения
о способах представления информации и системах счисления, используемых в
вычислительной технике.
Лабораторный практикум предназначен для студентов специальностей 190601 –
Автомобили и автомобильное хозяйство, 250403 – Технология деревообработки.
УДК 681.3
ISBN 978-5-7994-0428-4
© Юдина Н.Ю., Чевычелов Ю.А., 2010
© ГОУ ВПО «Воронежская государственная
лесотехническая академия», 2010
3
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
Тема работы: Принципы построения ЭВМ
Цель работы: изучить информационно-логические основы построения
вычислительных машин.
Основные принципы построения ЭВМ были сформулированы американским учёным Джоном фон Нейманом в 40-х годах 20 века:
1. Принцип двоичного кодирования. Электронные машины должны работать не в десятичной, а в двоичной системе счисления.
2. Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически
друг за другом в определенной последовательности. Выборка программы из
памяти осуществляется с помощью счетчика команд. Этот регистр процессора
(небольшой элемент памяти) последовательно увеличивает хранимый в нем адрес очередной команды на длину команды. А так как команды программы расположены в памяти друг за другом, то тем самым организуется выборка цепочки команд из последовательно расположенных ячеек памяти. Если же нужно
после выполнения команды перейти не к следующей, а к какой-то другой, то
используются команды условного или безусловного переходов, которые заносят в счетчик команд номер ячейки памяти, содержащей следующую команду.
Выборка команд из памяти прекращается после достижения и выполнения команды «стоп» или «End». Таким образом, процессор исполняет команду автоматически без вмешательства человека.
3. Принцип хранимой программы. В процессе решения задачи программа
ее исполнения должна размещаться в запоминающем устройстве машины, обладающем высокой скоростью выборки и записи.
4. Принцип однородности памяти и однотипности представления чисел и команд. Программа, так же как и числа, которыми оперирует машина, записывается в двоичном коде. Таким образом, по форме представления команды
и числа однотипны, а это дает возможность машине исполнять операции, как
над числами, так и над командами программы. Например, программа в процессе своего выполнения может подвергнуться переработке, что позволяет задавать самой программе правила получения некоторых ее частей (так в программе организуется выполнение циклов и подпрограмм). Более того, команды одной программы могут выть получены как результат исполнения другой коман-
4
ды. На этом принципе основаны методы трансляции – перевода текста одной
программы с языка программирования высокого уровня на язык конкретной
машины.
5. Принцип иерархичности памяти. Трудности реализации единого быстродействующего запоминающего устройства требует иерархического построения памяти. Должно быть, по крайней мере, два уровня иерархии: основная память и внешняя память.
6. Принцип адресности основной памяти. Основная память должна состоять из пронумерованных ячеек, каждая из которых доступна программе в
любой момент времени по ее адресу или присвоенному ей имени (имя ячейке
присваивается в программе, и соответственно этому имени адрес должен храниться в основной памяти на протяжении всего времени выполнения программы).
Структура ЭВМ, согласно принципам согласно принципам Неймана содержит три основные компоненты: процессор, память и устройства вводавывода (УВВ) (см. рис. 1).
Рис. 1. Структура ЭВМ
Информация, с которой работает ЭВМ, делится на два типа:
o
набор команд по обработке (программы);
o
данные подлежащие обработке.
Руководит обработкой процессор, устройство управления (УУ) которого
выбирает команды из ОЗУ (основная память) и организует их выполнение, а
арифметико-логическое устройство (АЛУ) проводит арифметические и логические операции над данными.
С процессором и ОЗУ связаны устройства ввода-вывода (УВВ)
Архитектура современных персональных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе (рис. 2).
5
Рис. 2. Архитектура современных персональных компьютеров
Все компоненты компьютерной системы соединяются между собой посредством интерфейса. Это понятие является основополагающим для понимания принципов функционирования персонального компьютера. Интерфейс упрощенно можно представить как совокупность сигнальных линий (шин), объединенных по назначению (данные, адреса, управление), с определенными электрическими характеристиками и протоколами обмена данными. Шина интерфейса обслуживается контроллерами и служебными устройствами (буфера, регистры, мосты), а также программной оболочкой (драйверами и операционной
системой).
Используемые в настоящее время шины отличаются по разрядности, способу передачи сигнала (последовательные, параллельные), пропускной способности, количеству и типу поддерживаемых устройств, а также протоколу работы. Шины могут быть синхронными (осуществляющими передачу данных по
тактовым импульсам) и асинхронными (осуществляющие передачу данных в
произвольные моменты времени), а также использовать различные схемы арбитража (то есть способа совместного использования шины несколькими устройствами).
Шина – это кабель, состоящий из множества проводников. По одной
группе проводников – шине данных передаётся обрабатываемая информация,
6
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.).
В подавляющем большинстве современных ПК в качестве системного интерфейса используется системная шина. Под основной, или системной шиной
понимается шина между процессором и подсистемой памяти.
Важнейшими функциональными характеристиками системной шины являются количество обслуживаемых ею устройств и пропускная способность
(максимально возможная скорость передачи информации), которая зависит от
разрядности шины (8-, 16-, 32-, 64-разрядные шины) и тактовой частоты, на
которой шина работает. Разрядность, или ширина шины (bus width) – количество линий связи в шине, то есть количество битов, которое может быть передано по шине одновременно. Тактовая частота характеризует число элементарных операций по передаче данных в 1 секунду. Разрядность шины измеряется в битах, тактовая частота – в мегагерцах.
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, словами разрядность шины ограничивает объем оперативной
, где n – разрядность шины.
памяти ЭВМ, он не может быть больше чем
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. Принцип
открытой архитектуры позволяет менять состав устройств ЭВМ. К информационной магистрали могут подключаться дополнительные периферийные устройства, одни модели устройств могут заменяться на другие. Принцип открытой
архитектуры обусловил широкое распространение IBM PC, удобство сборки и
7
модернизации компьютеров, универсальность, огромный выбор компонентов и
сравнительно низкие цены на комплектующие.
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 и операционной системой компьютера.
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.
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;
8
материнская (системная) 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 CD-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. 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.
В соответствии с вышеприведенной классификацией, системные блоки
могут иметь следующие типы корпусов:
•
•
desktop
•
tower
•
notebook
9
Центральный процессор – это центральное устройство компьютера, которое выполняет арифметические и логические операции по обработке данных
и управляет работой всех блоков. 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 (УУ);
− арифметико-логическое устройство (АЛУ);
− запоминающее устройство (ЗУ) на основе регистров процессорной
памяти и кэш-памяти процессора (микропроцессорная память
МПП);
− генератор тактовой частоты (ГТЧ);
− математический сопроцессор чисел с плавающей запятой.
Устройство управления формирует и подает во все блоки машины в
нужные моменты времени определенные сигналы управления, обусловленные
спецификой выполняемой операции и результатами предыдущих операций;
формирует адреса ячеек памяти, используемых выполняемой операцией, и передает эти адреса в соответствующие блоки компьютера; опорную последовательность импульсов устройство управления получает от генератора тактовых
импульсов.
Арифметико-логическое устройство выполняет арифметические и логические операции над числовой и символьной информацией (в некоторых моделях ПК для ускорения выполнения операций к АЛУ подключается дополнительный математический сопроцессор).
Микропроцессорная память предназначена для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, непосредственно используемой в ближайшие такты работы машины; МПП строится на регистрах для обеспечения
высокого быстродействия машины, поскольку основная память (ОП) не всегда
обеспечивает скорость записи, поиска и считывания информации необходимую для эффективной работы быстродействующего микропроцессора. Регистры – быстродействующие ячейки памяти различной длины, служат промежуточной быстрой памятью, используя которые, процессор выполняет расчёты и
10
сохраняет промежуточные результаты. Для ускорения работы с оперативной
памятью используется кэш-память (сверхоперативная память), в которую с
опережением подкачиваются команды и данные из оперативной памяти, необходимые процессору для последующих операций. Кэш-память реализуется на
микросхемах статической памяти SRAM (Static RAM) более быстродействующих, дорогих и малоемких, чем DRAM (SDRAM). Современные микропроцессоры имеют встроенную кэш-память, так называемый кэш первого уровня размером 8, 16, или 32 Кбайт. Кроме того, на системной плате компьютера может
быть установлен кэш второго уровня емкость 256, 512 Кбайт и выше.
Генератор тактовой частоты генерирует последовательность электрических импульсов, частота которых определяет тактовую частоту микропроцессора. Промежуток времени между соседними импульсами определяет
такт работы машины. Частота генератора тактовых импульсов является одной
из основных характеристик ПК и во многом определяет скорость его работы,
поскольку каждая операция в вычислительной машине. Выполняется за определенное число тактов.
К основным характеристикам процессора относятся:
•
Быстродействие (вычислительная мощность) – это среднее число
операций процессора в секунду.
•
Тактовая частота в МГц. Тактовая частота 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. Ниже приведены названия наиболее массовых процессоров, выпущенных фирмой Intel и
годы их создания: 8080 (1974 г.), 80286 (1982 г.), 80386DX (1985 г.), 80486DX
(1989 г.), 80586 или Pentium (1993 г.), Pentium Pro (1995 г.), Pentium II (1997 г.),
Pentium III (1999 г.), Pentium IV (2001 г.). Как видно, увеличение частоты – одна
из основных тенденций развития микропроцессоров. На рынке массовых ком-
11
пьютеров лидирующее место среди производителей процессоров занимают 2
фирмы: Intel и AMD. За ними закрепилось базовое название, переходящее от
модели к модели. У Intel – это Pentium и модель с урезанной кэш-памятью
Pentium Celeron; у AMD – это Athlon и модель с урезанной кэш-памятью Duron.
•
Разрядность процессора – это максимальное количество бит информации, которые могут обрабатываться и передаваться процессором одновременно. Разрядность процессора определяется разрядностью регистров, в которые помещаются обрабатываемые данные. Например, если регистр имеет
разрядность 2 байта, то разрядность процессора равна 16 (2x8); если 4 байта, то
32; если 8 байтов, то 64.
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.
Для математических вычислений к основному микропроцессору добавляют математический сопроцессор. Начиная с модели 80486DX процессор и
сопроцессор выполняют на одном кристалле.
Устройство памяти ЭВМ
Памятью компьютера называется совокупность устройств для хранения
программ, вводимой информации, промежуточных результатов и выходных
данных. Память компьютера построена из двоичных запоминающих элементовах, объединенных в группы по 8 битов, которые называются байтами. (Единицы измерения памяти совпадают с единицами измерения информации). Все
байты пронумерованы. Номер байта называется адресом.
Байты могут объединяться в ячейки, которые называются словами. Для
каждого компьютера характерна определенная длина слова – два, четыре или
восемь байтов. Это не исключает использование ячеек памяти другой длины
(например, полуслово, двойное слово). Как правило, в одном машинном слове
может быть представлено либо число, либо одна команда. Однако допускаются
переменные форматы представления информации. Разбиение памяти на слова
для четырехбайтовых компьютеров представлено в табл. 1.
12
Таблица 1
Байт0
Байт1
ПОЛУСЛОВО
Байт2
Байт3
ПОЛУСЛОВО
Байт4
Байт5
ПОЛУСЛОВО
СЛОВО
Байте6
Байт7
ПОЛУСЛОВО
СЛОВО
ДВОЙНОЕ СЛОВО
Широко используются и более крупные производные единицы объема
памяти Килобайт, Мегабайт, Гигабайт, а также в последнее время Терабайт
и Петабайт.
Современные компьютеры имеют много разнообразных запоминающих
устройств, которые различаются по назначению, временным характеристикам,
объему хранимой информации и стоимости хранения одинакового объема информации.
Классификация памяти представлена на рис. 3.
Рис. 3. Классификация памяти
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.
Энергонезависимой называется память, которая не стирается при выключении компьютера.
13
К энергонезависимой внутренней памяти относится постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, англ. ROM – Read Only Memory – память только
для чтения). Обычно в ПЗУ записываются программы, обеспечивающие минимальный базовый набор функций управления устройствами компьютера. ПЗУ
содержит программы BIOS, необходимые для управления многими компонентами компьютера. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, тестирования устройств, входящих в
ЭВМ. BIOS доступна постоянно, независимо от работоспособности внешних
компонентов, таких как системные загрузочные дискеты. В BIOS есть программа System Setup, - именно с ее помощью пользователь управляет самыми
глубокими настройками системы В современных материнских платах используются, как правило, микросхемы Flash BIOS, программы в которых могут перезаписываться, что обеспечивает модернизацию этой программы при появлении новых устройств, которым нужно обеспечить поддержку (например, новых
типов микросхем оперативной памяти).
При включении компьютера первоначально управление передается программе из ПЗУ, которая тестирует компоненты компьютера и запускает программу-загрузчик операционной системы. Эта память составлена из микросхем,
как правило, небольшого объема.
Важным компонентом, размещенным на системной плате, является микросхема CMOS RAM-памяти. Эта память с невысоким быстродействием и минимальным потреблением энергии от батарейки. Используется для хранения
информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о
режимах его работы. Информация в ней может изменяться по мере необходимости программой Setup. Поэтому при загрузке компьютера BIOS берет необходимую для своей работы информацию об изменяемых параметрах компонентов ПК именно из этой памяти. Так, из CMOS RAM-памяти считывается информация о МП, о типах и емкости оперативной и всех видах дисковой памяти,
о работоспособности устройств компьютера и т.д.
К энергозависимой внутренней памяти относятся оперативное запоминающее устройство (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,
14
причём в любой момент времени возможен доступ к любой произвольно выбранной ячейке памяти – это означает, что каждый байт памяти имеет свой
индивидуальный адрес. Это отражено в англоязычном названии ОЗУ – RAM
(Random Access Memory – память с произвольным доступом). Доступ к этой
информации в ОЗУ осуществляется очень быстро. Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как при
выключении машины все данные, находящиеся в ОЗУ, пропадают.
Объем ОЗУ обычно составляет от 32 до 512 Мбайт. Для несложных административных задач бывает достаточно и 32 Мбайт ОЗУ, но сложные задачи
компьютерного дизайна могут потребовать до 2 Гбайт ОЗУ.
Обычно ОЗУ исполняется на интегральных микросхемах памяти
SDRAM (синхронное динамическое ОЗУ). Каждый информационный бит в
SDRAM запоминается в виде электрического заряда крохотного конденсатора,
образованного в структуре полупроводникового кристалла. Из-за токов утечки
такие конденсаторы быстро разряжаются, и их периодически (примерно каждые 2 миллисекунды) подзаряжают. Этот процесс называется регенерации памяти (Refresh Memory). Микросхемы CDRAM имеют емкость 16-256 Мбит и
более. Большинство современных компьютеров комплектуются модулями типа
DIMM (Dual-In-Line Memory Module - модуль памяти с двухрядным расположением микросхем) и высокоскоростные модули Rambus DRAM (RIMM) и
DDR DRAM. Модули памяти характеризуются такими параметрами как объем
– (16, 32, 64, 128, 256 и 512 Мбайт), число микросхем, паспортная частота (100
или 133 МГц), время доступа к данным (6 или 7 наносекунд) и число контактов
(73, 168 или 184). Разработан и выпускается модули памяти 1-2 Гбайта.
Для хранения графической информации используется видеопамять. Видеопамять (VRAM) – разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения. Центральный процессор компьютера направляет
данные в видеопамять, а графический процессор видеокарты считывает оттуда
информацию. Кроме того, в видеопамяти хранится кадровый буфер и промежуточные данные, необходимые графическому процессору. Современные видеокарты оснащены памятью типа Grafic DDR3 объемом до 512 Мбайт. Рабочей
частотой 1300 МГц, шиной разрядностью 126-256 бит. Среднее значение задержек на массовых видеокартах Составляет до 1.6 Нс. Объем видеопамяти, установленный на корте, важен в первую очередь для обработки трехмерных изо-
15
бражений с текстурами в высоком разрешении разрешения при большой глубине цвета. Для плоской графики достаточно 32 Мбайта видеопамяти, что обеспечивает работу с разрешением 1600х1200 пиксел при 32-битном цвете. Это
ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам –
процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.
Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, целостность ее зависит от того, включен или выключен компьютер. В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой
связи с процессором. Информация от ВЗУ к процессору и наоборот циркулирует примерно по следующей цепочке
ВЗУ
ОЗУ
КЭШ
Процессор
Устройства внешней памяти весьма разнообразны. Их можно классифицировать: по виду носителя, по типу конструкции, по принципу записи и считывания информации, по методу доступа и т.д. при этом под носителем понимается материальный объект, способный хранить информацию. Один из возможных вариантов классификации ВЗУ приведен на рис. 4.
Рис. 4. Классификация внешних запоминающих устройств
В зависимости от типа носителя все ВЗУ можно подразделить на накопителя на магнитной ленте и дисковые накопители.
Внешняя память может быть с произвольным доступом и последовательным доступом. Устройства памяти с произвольным доступом позво-
16
ляют получить доступ к произвольному блоку данных примерно за одно и то
же время доступа.
Винчестеры, как и другие магнитные накопители с прямым доступом,
имеют дорожковую организацию дисковой памяти. Это означает, что поверхность магнитных дисков разбивается на концентрические кольца разного диаметра – дорожки, начиная с внешнего края. Далее структуру информации на
винчестере следует рассматривать отдельно с точки зрения физической и логической структур. Чаще всего путаница возникает при сравнении параметров,
относящихся к различным структурам.
Физическая структура
С физической точки зрения обе поверхности всех магнитных дисков в
массиве-пакете содержат дорожки. BIOS не определяет, к какому конкретно
«блину» относится та или иная дорожка, поэтому все поверхности пронумерованы единой сквозной нумерацией. Каждой рабочей поверхности соответствует
своя головка, по которым, собственно говоря, поверхности и нумеруются (параметр heads). Физически максимально допустимое число головок за всю историю производства винчестеров было равно 11, но в современных накопителях
более 6 головок не используется. В используемых ныне магнитных дисках число дорожек равно 80, а число дорожек жесткого диска достигает нескольких
тысяч. Дорожки, как и головки, идентифицируются номером (внешняя дорожка
и верхняя головка имеет нулевой номер). Количество дорожек на диске определяется поверхностной плотностью записи.
Дорожки, в свою очередь, разбиваются на сектора, являющие минимальными физическими элементами хранения и адресации данных. Чаще всего, сектора на каждой дорожке имеют фиксированный угловой размер, благодаря чему на всех дорожках располагается одинаковое количество секторов. Каждая
дорожка дискеты 3,5” содержит 18 секторов. Жесткий диск имеет обычно от 17
до 63 секторов (так считает BIOS). Реально же на дорожке современного накопителя содержится около 100 секторов, а максимальное их количество равно
256. Размер сектора определен в 512 байт. Нумерация секторов на дорожке начинается с единицы, а не с нуля, в отличие от головок и цилиндров.
Каждый сектор несет не только данные, но и служебную информацию. В
начале каждого сектора записывается его заголовок (prefix), по которому определяется начало и номер сектора, а в конце – заключение (suffix), в котором на-
17
ходится контрольная сумма (checksum, CRC), необходимая для проверки целостности данных. Заголовок сектора включает в себя идентификатор (ID) сектора, первую CRC (контрольная сумма) и интервал включения записи. Идентификатор содержит информацию о номере цилиндра, головки и сектора. Далее следует интервал включения записи, после которого следует 512 байт данных. За
данными располагается вторая CRC и интервал между записями (секторами),
необходимый для того, чтобы застраховать следующий сектор от записи на
предыдущий. Это может произойти из-за неравномерной скорости вращения
диска. Завершает сектор прединдексный интервал, который имеет размер от
693 байт, служит для компенсации неравномерности скорости вращения диска.
Таким образом, размер сектора увеличивается до 571 байта, из которых 512
байт составляют данные.
Вся эта информация записывается на заводе при низкоуровневом
(LowLewel) форматировании, используя специальные программные средства
(например, Speed Store или Disk Manager) или команды DOS. Кроме промежутков между секторами существуют еще и промежутки между самими дорожками. Префиксы, суффиксы и промежутки как раз и составляют то пространство
диска, которое теряется при форматировании.
Сектора, находящие друг над другом в пакете дисков, на которые одновременно может быть позиционирован пакет головок, называется цилиндром. В
связи с тем, что накопитель имеет несколько дисков, расположенных друг под
другом, разбиения дисков идентичны. Поэтому при рассмотрении жестких дисков чаще говорят о цилиндрах, чем о дорожках.
Рис. 5. Логическая структура магнитного диска
Адресация дискового пространства в BIOS
Геометрия (ёмкостные параметры) жесткого диска описываются в BIOS
следующей формулой:
18
Общий объем (байт) = C x H x S x 512 (байт), где С – количество цилиндров; Н – количество головок; S – количество секторов.
Следовательно, вследствие физических ограничений накопителей, BIOS
может адресовать («увидеть») накопитель максимальной ёмкостью 128 Гбайт:
65536 x 16 x 256 x 512 = 128 Гбайт.
Однако из-за ограничений работы контроллера винчестера и BIOS эта величина может быть существенно сокращена. Так, до 1995 года использовался
стандартный CHS-режим (стандарт ATA-1), в котором физические параметры
накопителя соответствовали логическим, передаваемым в BIOS. При стандартной CHS-адресации максимальное количество цилиндров равно 1024, головок –
16, что приводит к ограничению максимальной емкости жесткого диска (504
Мбайт). Кроме того, BIOS «считает», что у любого накопителя на любой дорожке должно быть ровно 63 сектора.
Современные IDE-контроллеры (начиная со стандартом ATA-2, EIDE)
поддерживают универсальный режим трансляции, для которого главным параметром является общее количество секторов. В большинстве BIOS появилась
функция «Autodetect», которая позволяет считывать и устанавливать паспортные параметры накопителя. При инициализации накопителю передаются два
параметра: количество головок и секторов; затем накопитель подстраивает
свою логическую структуру таким образом, чтобы общая емкость не изменилась, причем коррекция осуществляется за счет цилиндров.
Максимальная емкость накопителей АТА-2 значительно увеличена за
счет разработки улучшенной BIOS (Enhanced BIOS), что позволило преодолеть
барьер в 504 Мбайт емкости жесткого диска. Первая модификация стандарта
ATA-2 с режимом передачи PIO 3 использовала режим адресации ECHS, благодаря которому в CMOS Setup была введена опция Large и ECHS. Их надо было
использовать для дисков, количество цилиндров которых превышает 1024, но к
которым нельзя было применить адресацию LBA. Пересчет происходил в 2
этапа: сначала контроллер считал общее количество цилиндров, затем делил
его пополам и в два раза увеличивал количество головок. Этот метод позволил
адресовать 3-4 Гбайт дискового пространства.
В дальнейшей модификации АТА-2 (PIO 4,5) в 1996 году появилось использование логической адресации блоков. В этом режиме все секторы нумеруются без разделения по трем категориям (цилиндр, головка, сектор), и адре-
19
суются единым 28-битным кодом. С учетом ограничений BIOS (1024 цилиндра,
256 головок, 63 сектора на дорожке при пересчете) общая емкость жесткого
диска достигает 8,4 Гбайт.
В 1998 году для BIOS материнских плат выпустили обновление, способное решить проблему «8 Гигабайт». Была изменена адресация к прерыванию Int
13h (DOS), чем удалось преодолеть барьер 1024 цилиндров. Теперь для физической адресации использовались все 28 бит:
• С – 16 бит (максимум 216 = 65536)
• H – 4 бита (максимум 24 = 16)
• S – 8 бит (максимум 28 = 255).
Таким образом, теперь в интерфейсе ATA-5 теоретически был доступен
максимальный объем винчестеров. Но биосописатели в очередной раз ошиблись. Они не учли, что при стандартном пересчете LBA с 16-ю головками и 63мя секторами у винчестеров объемом более 33,8 Гбайт цилиндров окажется
больше 65536, и они не поместятся в 16 бит отведенные под цилиндры. Эта
проблема была решена в 1999 году введением простого условия: если число
секторов превышает 65536 x 16 x 63 = 66060288, то тогда количество секторов
приравнивать к 255. Также для некоторых BIOS существовала ошибка определения винчестеров объемом больше 65 Гбайт, которая, как обычно, решалась
обновлением прошивки.
В 2002 году были выпущены жесткие диски, объем которых превышает
137 Гбайт. За невозможностью использования старого алгоритма с 28-битным
кодированием для протокола UltraDMA/133 была придумана 48-битная адресация секторов, и очередной барьер возникнет не скоро.
Логическая структура
Кроме того, что накопитель должен быть сконфигурирован в CMOS, его
логическую структуру должна понимать операционная система. Для обращения
к информации используется кластер (allocation unit) – минимальная логическая
единица доступа к информации. Каждый кластер состоит из нескольких секторов (8 и более). Каждый кластер пронумерован и может быть либо свободен,
либо монопольно занят для хранения определенного файла, даже если не все
сектора внутри его заняты. Следовательно, даже файл размером несколько байт
требует целого кластера. В результате, на каждом файле теряется около поло-
20
вины кластера. Чем больше размер кластера, тем больше потери. Использование кластеров позволяет ускорить работу, так количество кластеров существенно меньше количества секторов.
Нумерация кластеров не соответствует их порядковому расположению на
дисках. При работе используется тот факт, что при записи данных используются все сектора, которые на данный момент находятся под всеми головками, таким образом, заполняется цилиндр. Прежде чем перейти к следующему цилиндру, заполняется текущий, чтобы иметь возможность считывать как можно
больше информации без перемещения головок.
Для DOS версии 3.0 и выше используется алгоритм следующего свободного кластера размещения файлов на диске. Кластеры устроены так, что каждый из них ссылается на последующий. При работе DOS ищет свободные кластеры не с начала диска, а с места последней записи на диск. DOS устанавливает указатель последнего записанного кластера и ищет свободные кластеры,
пользуясь этим указателем. Указатель размещается в RAM и уничтожается при
перезарузке. Если DOS дошла до конца диска, то указатель также удаляется, а
поиск начинается с начала диска. Таким образом, осуществляются операции
файлами на диске.
Этот алгоритм позволяет восстанавливать удаленные файлы. При удалении файла в начало его первого кластера ставится знак «?», и все кластеры, связанные с данным считаются свободными. Указатель выставляется на следующий свободный кластер, запись продолжается в идущих далее свободных кластерах. Перезапись кластера, в котором произошло удаление, произойдет только когда указатель в новом цикле дойдет до данного кластера. Даже, если переписывается один файл поверх другого, то запись работает по такой же схеме. А
для каждого нового файла используется первая свободная запись.
Файловые системы
Файловая система через использование кластеров позволяет осуществлять доступ к данным. Большинство файловых систем построено на основе
таблицы размещения файлов (file allocation table – FAT). Наиболее распространены файловые системы FAT12 (диски менее 16 Мбайт), FAT16 (или просто
FAT) и FAT32.
FAT подразумевает наличие следующих структур (в порядке расположения их на диске):
21
• Загрузочные секторы главного и дополнительного разделов
• Загрузочный сектор логического диска
• Таблицы размещения файлов (FAT)
• Корневой каталог
• Область данных
• Цилиндр диагностических операций
1. Загрузочный сектор главного раздела – Master Boot Record (MBR,
Главная загрузочная запись) или Partition table (PT, Таблица разделов) – является первым сектором на жестком диске (занимает один или более секторов). Но
под этот раздел отдана целиком вся первая дорожка (цилиндр 0, головка 0, сектор 1). Он в себя включает Таблицу главного раздела, которая может содержать
только четыре записи, так как больше не поместится в 512 байт. Корневой таблице разделов принадлежат адреса 01BEh-01FDh. Очевидно, что можно создать
только 4 раздела, среди которых могут быть Первичные (Primary) и Дополнительные (Extended) разделы. Поэтому если на диске выделен Дополнительный
раздел, то Первичных уже можно создать не более трех.
Первичный может иметь только один логический диск, в то время как количество логических в Дополнительном разделе не ограничено. Общее количество логических дисков (томов) не должно быть более 24 (для DOS). В первом
секторе Дополнительного раздела расположена его Таблица разделов с такой
же структурой как и Корневая таблица разделов. В ней описываются адреса начала и конца первого логического диска в этом разделе и его файловая система,
а также зоны, занимаемой остальными логическими дисками (если они есть).
Все последующие разделы в Дополнительном разделе имеют аналогичную
структуру.
MBR создается с помощью стандартной программы fdisk. Правда последняя накладывает некоторые ограничения: первичный раздел может быть создан
только один.
Также в Главной загрузочной записи находится главный загрузочный код
– небольшая программа, которая выполняется из BIOS. Она передает управление активному (загрузочному) разделу.
2. Загрузочная запись (Boot Record) занимает 32 первых сектора каждого
логического диска (для первичного раздела – цилиндр 0, головка 1, сектор 1).
Загрузочный сектор активного раздела получает управление от MBR. Он вы-
22
полняет некоторые проверки и запускает с диска первый системный файл
io.sys. Формирует загрузочная запись программой format. Напомню, что только
Первичный раздел может быть активным. Загрузочная запись, как Корневая
таблица разделов должны заканчиваться сигнатурой 55АА. По этой сигнатуре
BIOS определяет, успешной ли была загрузка.
3. Таблица размещения файлов (FAT) – основная часть файловой системы, давшая ей название. Она представляет собой набор записей с номерами,
соответствующих номерам всех кластеров на логическом диске. Каждому кластеру соответствует одно число. Для каждого кластера запись может иметь несколько стандартных значений: кластер свободен, кластер поврежден или кластер является последним кластером файла, или содержать ссылку на следующий кластер в цепочке, относящийся к тому же файлу. Получается, что в таблице хранится информация только о первом кластере цепочки кластеров одного
файла.
Каждая ячейка FAT хранит значение длиной 12, 16 или 32 бита. Отсюда и
пошли названия FAT12, FAT16 и FAT32. Размер записей в таблице FAT определяет максимальный размер логического тома. Так как в FAT16 запись представлялась 2-байтовым числом, то на логическом диске не могло быть более
65536 кластеров: 216 = 65536. В результате несложных вычислений мы находим, что вся таблица FAT помещается в 1 Мбайте. Этим и пользовались вирусы
типа «Чернобыль». В связи этим FAT, начиная с DOS 4.0 ограничивала объем
логического диска в 2 Гбайта (размер кластера составлял 32 Кбайта): 32 Кб х
65536 = 2 Гб.
Операционные системы Windows 95 OSR2 и старшие поддерживают 32разрядную FAT с размером кластера до 64 Кбайт. Таким образом, эта система
поддерживает тома размером до 2 Тбайт. А применяется она в дисках объемом
от 512 Мбайт.
Всего в каждом логическом диске существует 2 таблицы FAT, которые
следуют друг за другом. При порче первого экземпляра, используется второй,
путем корректировки первого. Но у этой системы защиты есть свои недостатки.
Во-первых, вторая таблица используется только когда первая полностью испорчена. Во-вторых, вторая копия часто обновляется за счет первой, так что во
второй также могут содержаться ошибки.
23
В зависимости от размера логического диска меняется и размер кластера.
Для FAT16 тома до 260 Мбайт используют кластеры размером 2 Кбайта, до 8
Гбайт – 32 Кбайта. Размеры кластеров и записей определяются при форматировании высоко уровня. Для FAT32 зависимость размера кластера от размера тома приведена в табл. 2.
Таблица 2
Размер тома
Размер кластера
Размер записи FAT
< 260 Мбайт
260 Мб – 8 Гб
8 – 16 Гбайт
16 – 32 Гбайт
> 32 Гбайт
512 Кбайт
4 Кбайта
8 Кбайта
16 Кбайт
32 Кбайта
512 байт
4 байта
8 байт
16 байт
32 байта
Кол-во секторов
на 1 кластер
8
16
32
64
4. Корневой каталог (Root directory). Так как размеры таблицы FAT не
постоянны, то Корневой каталог не имеет четко закрепленного места, но следует сразу за второй таблицей FAT. Размеры этого каталога четко фиксированы,
поэтому существует ограничение на количество папок и файлов в корне диска.
Под корневой каталог обычно отводится 32 сектора, именно поэтому корневой
каталог ограничен 512 записями. Подкаталог может хранить произвольное количество записей.
Каждая запись в том каталоге имеет размер 32 байта. В записи содержится информация практически вся информация о файле, которой располагает
DOS: имя, атрибуты, время и дата создания и размер на диске. Эта информация
связана с FAT посредством одного из полей записи – номера первого занимаемого файлом кластера на диске.
Чтобы отследить расположение файла, надо обратиться к каталогу и выяснить номер его первого сектора и длину файла, затем найти в FAT этот кластер и проследить цепочку кластеров до конца файла.
5. И последним разделом, о котором мало кто знает, является цилиндр
диагностики. Это последний цилиндр диска, операционная система и FAT его
не видят. Он отделяется программой fdisk при создании разделов. Используется
этот цилиндр для форматирования низкого уровня и тестирования данных винчестера.
В процессе низкоуровневого форматирования (заводского или специальными утилитами) дорожки разбиваются на сектора, формируется межсекторное
24
пространство, записываются префиксы и суффиксы секторов. Во всех современных накопителях применяется зонная запись, при которой количество секторов на дорожке является переменным. Дорожки, более удаленные от центра,
а значит, и более длинные, содержат большее количество секторов, и наоборот.
Однако, BIOS «думает», что секторов на любой дорожке 63, преобразование
осуществляется контроллером винчестера. При зонной записи цилиндры разбиваются на группы, которые называются зонами, причем в каждой зоне на дорожках свое количество секторов. Зон бывает 10 и более.
При форматировании высокого уровня в тома заносится загрузочный сектор тома (VBS – volume Boot Sector), записываются или переписываются таблицы FAT и корневой каталог. Как видно, данные не удаляются, всего лишь переписываются загрузочные данные для работы с операционной системой, и теряется их описание и каталог.
Выделяют следующие основные типы устройств памяти с произвольным
доступом:
1. Накопители на гибких магнитных дисках (флоппи-дисководы,
НГМД) – устройства для записи и считывания информации с небольших съемных магнитных дисков (дискет). Дискета состоит из круглой полимерной подложки, покрытой с обеих сторон магнитным окислом и помещенной в пластиковую упаковку, на внутреннюю поверхность которой нанесено очищающее
покрытие. В упаковке сделаны с двух сторон радиальные прорези, через которые головки считывания/записи накопителя получают доступ к диску. Способ
записи двоичной информации на магнитной среде называется магнитным кодированием. Он заключается в том, что магнитные домены в среде выстраиваются вдоль дорожек в направлении приложенного магнитного поля своими северными и южными полюсами. Обычно устанавливается однозначное соответствие между двоичной информацией и ориентацией магнитных доменов. Информация записывается по концентрическим дорожкам {трекам), которые делятся на секторы. Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата
дискеты. Сектор хранит минимальную порцию информации, которая может
быть записана на диск или считана.
Дискета устанавливается в накопитель на гибких магнитных дисках
(англ. flорру-disk drive), автоматически в нем фиксируется, после чего механизм накопителя раскручивается до частоты вращения 360 мин-1. В накопителе
25
вращается сама дискета, магнитные головки остаются неподвижными. Дискета
вращается только при обращении к ней. Накопитель связан с процессором через контроллер гибких дисков. Запись информации на диск осуществляется
методом MFM (Modified Frequency Modulation – модифицированная частотная
модуляция).
Стандартный формат ГМД типа HD (High Density – высокая плотность) –
наибольшее распространение получили дискеты со следующими характеристиками: диаметр 3,5 дюйма (89 мм), ёмкость 1,44 Мбайт, число дорожек 80, количество секторов на дорожках 18. Уплотненный формат – 82 или 84 дорожки
по512 байт или до 11 секторов по 1024 байт.
2. Накопители на жёстких магнитных дисках (винчестеры, НЖМД)
– несъемные жесткие магнитные диски. Если гибкие диски – это средство переноса данных между компьютерами, то жесткий диск – информационный
склад компьютера.
Накопитель на жестких магнитных дисках (англ. HDD – Hard Disk
Drive) или винчестерский накопитель – это наиболее массовое запоминающее
устройство большой ёмкости, в котором носителями информации являются
круглые алюминиевые пластины – платтеры, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Используется для постоянного хранения
информации – программ и данных.
Как и у дискеты, рабочие поверхности платтеров разделены на кольцевые
концентрические дорожки, а дорожки – на секторы. Головки считываниязаписи вместе с их несущей конструкцией и дисками заключены в герметически закрытый корпус, называемый модулем данных. При установке модуля
данных на дисковод он автоматически соединяется с системой, подкачивающей
очищенный охлажденный воздух.
Поверхность платтера имеет магнитное покрытие толщиной всего лишь
в 1,1 мкм, а также слой смазки для предохранения головки от повреждения при
опускании и подъёме на ходу. При вращении платтера над ним образуется воздушный слой, который обеспечивает воздушную подушку для зависания головки на высоте 0,5 мкм над поверхностью диска.
Винчестерские накопители имеют очень большую ёмкость: от 10 до 100
Гбайт. У современных моделей скорость вращения шпинделя (вращающего вала) обычно составляет 7200 об/мин, среднее время поиска данных 9 мс, средняя
26
скорость передачи данных до 60 Мбайт/с. В отличие от дискеты, жесткий диск
вращается непрерывно. Все современные накопители снабжаются встроенным
кэшем (обычно 2 Мбайта), который существенно повышает их производительность. Винчестерский накопитель связан с процессором через контроллер жесткого диска.
3. Оптические диски (СD-ROM – Compact Disk Read Only Memoryкомпакт диск, из которого можно только читать) – CD-ROM представляет собой прозрачный полимерный диск диаметром 12 см и толщиной 1,2 мм, на одну сторону которого напыляется светоотражающий слой алюминия, защищенный от повреждений слоем прозрачного лака. Толщина напыления составляет
несколько десятитысячных долей миллиметра.
Информация на диске представляется в виде последовательности впадин
(углублений в диске) и выступов (их уровень соответствует поверхности диска), расположенных на спиральной дорожке, выходящей из области вблизи оси
диска. На каждом дюйме (2,54 см) по радиусу диска размещается 16 тысяч витков спиральной дорожки. Для сравнения – на поверхности жесткого диска на
дюйме по радиусу помещается лишь несколько сотен дорожек. Емкость CD
достигает 780 Мбайт. Информация наносится на диск при его изготовлении и
не может быть изменена.
CD-ROM обладают высокой удельной информационной емкостью, что
позволяет создавать на их основе справочные системы и учебные комплексы с
большой иллюстративной базой. Один CD по информационной емкости равен
почти 500 дискетам. Считывание информации с CD-ROM происходит с достаточно высокой скоростью, хотя и заметно меньшей, чем скорость работы накопителей на жестком диске. CD-ROM просты и удобны в работе, имеют низкую
удельную стоимость хранения данных, практически не изнашиваются, не могут
быть поражены вирусами, с них невозможно случайно стереть информацию.
Рис. 6. Профиль дорожки CD-ROM
В отличие от магнитных дисков, компакт-диски имеют не множество
кольцевых дорожек, а одну – спиральную, как у грампластинок. В связи с этим,
27
угловая скорость вращения диска не постоянна. Она линейно уменьшается в
процессе продвижения читающей лазерной головки к краю диска.
Для работы с CD-ROM нужно подключить к компьютеру накопитель CDROM преобразующий последовательность углублений и выступов на поверхности CD-ROM в последовательность двоичных сигналов. Для этого используется считывающая головка с микролазером и светодиодом. Глубина впадин на поверхности диска равна четверти длины волны лазерного света. Если в двух последовательных тактах считывания информации луч света лазерной головки переходит с выступа на дно впадины или обратно, разность
длин путей света в этих тактах меняется на полуволну, что вызывает усиление или ослабление совместно попадающих на светодиод прямого и отраженного от диска света. Если в последовательных тактах считывания длина
пути света не меняется, то и состояние светодиода не меняется. В результате ток через светодиод образует последовательность двоичных электрических сигналов, соответствующих сочетанию впадин и выступов на дорожке.
Различная длина оптического пути луча света в двух последовательных тактах считывания информации соответствует двоичным единицам. Одинаковая длина соответствует двоичным нулям.
Сегодня почти все персональные компьютеры имеют накопитель CDROM. Но многие мультимедийные интерактивные программы слишком велики, чтобы поместиться на одном CD.
Цифровые диски DVD
Настоящий переворот в технике внешних запоминающих устройств
готовы совершить цифровые видеодиски, имеющие габариты обычных CDROM, но значительно большей емкости, которая у них достигает 24 Гбай..
На таких дисках выпускаются мультимедийные игры и интерактивные видеофильмы отличного качества, позволяющие зрителю просматривать эпизоды под разными углами камеры, выбирать различные варианты окончания
картины, знакомиться с биографиями снявшихся актеров, наслаждаться великолепным качеством звука.
DVD – Digital Versatile Disk, цифровой универсальный диск (иногда его
называют Digital Video Disk, цифровой видеодиск). Физически DVD – это тот
же привычный диск диаметром 4,72 дюйма (существует и стандарт на 3,5 дюйма) и толщиной 0,05 дюйма. Так же, как и компакт-диск, он не изнашивается
28
(или почти не изнашивается) со временем, нечувствителен к магнитному и инфракрасному излучениям и малочувствителен к повышенным температурам.
В DVD используется однослойная и двухслойная, односторонняя и двухсторонняя уплотненная запись. Уплотнение записи данных на DVD было достигнуто путем уменьшения диаметра пишущего-читающего луча (зеленоголубой лазер) в два раза, при этом уменьшаются сами точки (питы), сокращается расстояние между соседними точками на дорожке и увеличивается количество дорожек. Только за счет повышения плотности записи удалось достичь
более чем четырехкратного роста емкости. А за счет других ресурсов, таких как
большая область данных, более эффективная битовая модуляция каналов, более
эффективное исправление ошибок, меньшее перекрытие секторов, емкость увеличилась по сравнению с емкостью CD в семь раз: стандартный однослойный
односторонний диск DVD может хранить 4,7 Гбайт данных, двухслойный накопитель имеет емкость 8,5 Гбайт (относительное уменьшение емкости по
сравнению с двукратной однослойной связано с необходимостью снижения помех, наводимых верхним слоем при считывании нижнего).
Кроме увеличения физической плотности размещения информации на
диске произошли изменения и в способах ее представления. Дело в том, что
комбинация нулей и единиц двоичного кода записывается на носитель не в виде точек на ровной поверхности, но в виде выемок различной длины, преобразуемых уже системой демодуляции в определенное количество единиц или нулей. Использовавшаяся в CD EFM-модуляция заменена модифицированным
алгоритмом модуляции EFM Plus. Подобная модуляция, помимо большей устойчивости к сбоям, дает дополнительный бит экономии на каждые два байта
информации. Использующийся при этом метод коррекции ошибок (код Рида–
Соломона) дает, по некоторым оценкам, десятикратное увеличение надежности, что немаловажно при том же десятикратном увеличении емкости и потока
данных. Данные на дисках DVD организованы иначе, чем на CD, у которых все
данные находятся на одной непрерывной дорожке, в то время как у DVD информация делится на два типа : навигационную и содержательную.
Скорость чтения у DVD лежит в пределах 1,4-14 Мбайт/с. Наличие более
сложной оптической системы замедляет время доступа к нужной информации
на диске от 100 мс у современных CD-ROM до 170 мс – у DVD-ROM. Ситуа-
29
цию выправляет увеличенный до 512 Кбайт кэш, сохраняющий теперь больше
считанной в процессе работы информации.
В настоящее время распространены следующие 4 типа DVD:
• DVD-5 (4,72», односторонний диск с одним слоем записи – подобие одностороннего CD-ROM, но с уплотненной записью) – 4,7 Гбайт;
• DVD-9 (4,72», односторонний диск с двумя слоями записи; верхний слой
поупрозрачный для лазерного луча, считывание с нижнего слоя выполняется вторым лазером с длиной волны отличной от длины волны первого)
– 8,5 Гбайт;
• DVD-10 (4,72», двухсторонний диск с одним слоем записи) – 9,4 Гбайт;
•
DVD-18 (4,72», двухсторонний диск с двумя слоями записи) – 17 Гбайт;
Самый простой тип записываемого DVD – это DVD-R, который предусматривает однократную запись информации на носитель с последующим многократным чтением. В DVD-R используется органическая полимерная технология, в основном подобная применяемой в CD-R, и этот формат совместим практически со всеми дисководами DVD. На сегодняшний день емкость подобных
дисков еще не достигла значений, присущих DVD-ROM, однако принципиальных проблем нет, и в обозримом будущем емкости сравняются.
Среди перезаписываемых DVD сегодня конкурируют два равновесомых
формата – DVD-RAM и DVD-RW. Первый формат, продвигаемый фирмами
Hitachi, Matsushita и Toshiba, поддержан большинством членов DVD Forum
(конвенции фирм, стоящих у истоков создания DVD) и, таким образом, официально одобрен. Второй продвигается компаниями Hewlett-Packard, Philips,
Ricoh и Sony.
В основе обоих стандартов лежит одна и та же технология изменения фазы. Диск покрыт слоем специального материала, который может находиться в
аморфном или кристаллическом состоянии. При этом светоотражающая способность материала в разных фазах различается примерно на 20 %, что позволяет
кодировать информацию. Основное различие стандартов в том, каким образом
головка накопителя считывает данные с диска. В устройствах DVD-RAM считывающую головку необходимо переключать между режимами чтения канавки и
площадки (пространства между канавками) при каждом обороте диска, в то время
как в накопителях DVD-RW информация считывается только с канавки диска
так же, как это делается в стандартных дисководах для чтения DVD-ROM.
30
Существуют и другие форматы перезаписываемых DVD-дисков. Ассоциация OSTA (Optical Storage Technology Association, Ассоциация технологий
оптических накопителей) разрабатывает спецификацию совместимости DVD –
Read Compatibility Specification, которая, в идеале, будет поддерживать все типы компакт-дисков, в том числе аудиодиски, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVDROM, DVD-R, а также (!) DVD-RAM и DVD-RW.
Основные достоинства DVD:
• значительно большая по сравнению с CD емкость. В частности, достаточная для хранения полнометражного фильма самого высокого качества;
• совместимость с CD. Устройства DVD-ROM смогут считывать существующие библиотеки данных на CD-ROM;
• высокая скорость обмена данными с дисководом DVD;
• высокая надежность хранения данных.
Основными локальными интерфейсами для DVD являются интерфейсы
IDE-ATAPI, SCSI, USB, Serial ATA.
Для маркировки скоростных характеристик накопителей на оптических
дисках часто используется скоростная формула.
В частности, для CD-накопителей она выглядит так: KxMxNx, где К –
кратность скорости записи на CD-R; Мх – кратность скорости записи на CDRW; Nx – кратность скорости чтения.
В последние годы стали популярными комбинированные приводы, объединяющие накопители CD и DVD. Скоростная формула комбо-привода выглядит так: Lx.KxM-x.Nx, где Lx – кратность скорости чтения DVD; Кх – кратность скорости записи на CD-R; Мх – кратность скорости записи на CD-RW;
Nx – кратность скорости чтения CD.
Однократная скорость для CD равна 150 Кбайт/с, а для DVD – 1350
Кбайт/с.
Устройства флеш-памяти
Флеш-диски (Flash Disks) – весьма популярный и очень перспективный
класс энергонезависимых запоминающих устройств. Флеш-диски (твердотельные диски) являются модификацией HDD и представляют собой устройства для
долговременного хранения информации с возможностью многократной перезаписи. Стирание и запись данных осуществляются так же, как у HDD, – блоками
(иногда называемыми по аналогии с магнитными дисками секторами, но более
31
правильно было бы их именовать кластерами). У флеш-дисков отсутствуют какие-либо подвижные части, да и форма у них совсем не круглая – чаще всего
они представляют собой прямоугольные картриджи.
Для хранения информации в них используются специализированные
микросхемы памяти с металлизацией (металл-нитридные), выполненные по
технологии Flash, изобретенной в начале 80-х годов фирмой Intel. Дисками их
называют условно, поскольку флеш-диски полностью эмулируют функциональные возможности HDD. При работе указатели в микросхеме перемещаются
на начальный адрес блока, затем байты данных передаются в последовательном
порядке с использованием стробирующего сигнала. Стирание содержимого
всего блока выполняется одномоментно отдельным сигналом (отсюда, вероятно, и название памяти flash – вспышка); тотальное стирание было специально
организовано разработчиками, поскольку первоначально флеш-память применялась в военных приборах, и при обнаружении попыток несанкционированного доступа к ним необходимо было сразу уничтожать все данные – система автоматически генерировала внутренний сигнал стирания).
По существу, флеш-диски – это «полупостоянные» запоминающие устройства, стирание, считывание и запись информации в которых выполняется
электрическими сигналами (в отличие от прочих ПЗУ, в которых эти действия
производятся лучом лазера или чисто механически – «перепрошивкой»). Количество циклов перезаписи информации в одну и ту же ячейку у флэш-памяти
ограничено, но оно обычно превышает 1 млн – эта величина иногда указывается в паспорте микросхемы. В современных устройствах имеются программные
или аппаратные средства формирования виртуальных блоков, обеспечивающие
запись информации поочередно в разные области флэш-памяти так, чтобы число циклов стирания и записи было равномерно распределено по всем блокам
диска. Это существенно увеличивает срок службы флэш-памяти: ее работоспособность сохраняется сотни лет. Емкость современных флеш-дисков, изготовленных на основе многоуровневых ячеек (MultyLevel Cell, MLC) на базе логических схем NAND (НЕ-И, штрих Шеффера)\ достигает нескольких гигабайтов
при крайне миниатюрных их размерах.
Флеш-диски обладают высочайшей надежностью – среднее время наработки на отказ (Mean Time Between Failures – MTBF) у них составляет, как правило, более миллиона часов; они устойчивы к механическим ускорениям и виб-
32
рациям, работают в широком диапазоне температур (от -40 до +85 °С). Во время выполнения операций чтения-записи флеш-диски обычно потребляют не
более 200 мВт электроэнергии и, естественно, не шумят. Скорость считывания
информации составляет несколько мегабайт в секунду, скорость записи несколько ниже (эти значения зависят от типа флеш-памяти и ее интерфейса).
Флеш-память на базе логических схем NOR («НЕ-ИЛИ») позволяет организовать произвольный доступ к данным, и на ее основе могут создаваться оперативные запоминающие устройства.
Многие производители предусматривают на своих системных платах
гнезда для установки флеш-чипов. Интерфейс для их подключения аналогичен
интерфейсу ПЗУ BIOS.
Ниже в табл. 3 даны сравнительные характеристики различных типов
устройств внешней памяти с произвольным доступом.
Таблица 3
Сравнительные характеристики дисковых накопителей
Вид доступа
Емкость,
Тип накопителя
Время доступа1, Трансфер2,
Кбайт/с
мс
Мбайт
НМГД
1,2; 1,44
65 – 100
55 – 150
Чтение-запись
Жесткий диск 1000 – 300000
5– 30
500 – 6000
Чтение-запись
Бернулли
20 – 30
20
500 – 2000
Чтение-запись
Floptical
20 – 120
65
100 – 1000
Чтение-запись
VHD
120 – 240
65
200 – 1000
Чтение-запись
DVD
4700 – 17000
150 – 200
1380
Чтение-запись
CD-ROM
250 – 1500
50 – 300
150 – 3000
Чтение
CD-RW
120 – 1000
50 – 150
150 – 3000
Чтение-запись
НМОД
128 – 2600
50 – 150
300 – 6000
Чтение-запись
Flash
32 – 4000
10-4
512 – 80000
Чтение-запись
1
Время доступа – средний временной интервал, в течение которого накопитель находит требуемые данные.
2
Трансфер – скорость передачи данных при последовательном чтении.
Флеш-диски в настоящее время выпускаются многими фирмами с различными интерфейсами и в разных конструктивных исполнениях. Они могут
быть не только внешними дисками ПК, но и устанавливаться внутри системного блока. В качестве фиксированной памяти используются флеш-карты, выпол-
33
ненные в виде печатных плат, предназначенных для непосредственной установки в разъмы системной платы компьютера. Они способны работать с системными и локальными интерфейсами ПК (ISA, PCI и др.). Значительно чаще
флеш-память используется в качестве альтернативных HDD твердотельных
дисков. В этом случае востребованы периферийные интерфейсы ATA (IDE),
Serial ATA, USB, IEEE 1394 и др. Широкое применение флеш-диски нашли в
цифровых фото-и видеокамерах.
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. Такие накопители достаточно медленные, хотя и
большой ёмкости. Современные устройства для работы с магнитными лентами
– стримеры – имеют увеличенную скорость записи 4 - 5Мбайт в сек. Существуют также, устройства позволяющие записывать цифровую информацию на
видеокассеты, что позволяет хранить на 1 кассете 2 Гбайта информации. Магнитные ленты обычно используются для создания архивов данных для долговременного хранения информации.
2. Перфокарты – карточки из плотной бумаги и перфоленты – катушки
с бумажной лентой, на которых информация кодируется путем пробивания
(перфорирования) отверстий. Для считывания данных применяются устройства
последовательного доступа. В настоящее время данные устройства морально
устарели и не применяются.
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 возмож-
34
ный 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.
Устройства ввода-вывода
Компьютер обменивается информацией с внешним миром с помощью периферийных устройств. Только благодаря периферийным устройствам человек может взаимодействовать с компьютером, а также со всеми подключенными к нему устройствами.
Рис. 7.
35
Ниже приведена классификация устройств ввода:
Любое подключенное периферийное устройство в каждый момент времени может быть или занято выполнением порученной ему работы или прерыванием.
Рис. 8. Классификация устройств ввода
Самым известным устройством ввода информации является клавиатура
(keyboard) – 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. Существуют
беспроводные модели клавиатуры, в них связь клавиатуры с компьютером
осуществляется посредством инфракрасных лучей.
Наиболее важными характеристиками клавиатуры являются чувствительность ее клавиш к нажатию, мягкость хода клавиш и расстояние между клавишами. На долговечность клавиатуры определяется количеством нажатий, кото-
36
рые она рассчитана выдержать. Клавиатура проектируется таким образом, чтобы каждая клавиша выдерживала 30-50 миллионов нажатий.
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. Современные операционные системы также
активно используют мышь для управляющих команд.
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, cверху 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 зани-
37
мает 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 – устройство ввода графических изображений в компьютер. В
сканер закладывается лист бумаги с изображением. Устройство считывает его и
пересылает компьютеру в цифровом виде. Во время сканирования вдоль листа с
изображением плавно перемещается мощная лампа и линейка с множеством
расположенных на ней в ряд светочувствительных элементов. Обычно в качестве светочувствительных элементов используют фотодиоды. Каждый светочувствительный элемент вырабатывает сигнал, пропорциональный яркости отраженного света от участка бумаги, расположенного напротив него. Яркость
отраженного луча меняется из-за того, что светлые места сканируемого изображения отражают гораздо лучше, чем темные, покрытые краской. В цветных
сканерах расположено три группы светочувствительных элементов, обрабатывающих соответственно красные, зеленые и синие цвета. Таким образом, каждая точка изображения кодируется как сочетание сигналов, вырабатываемых
светочувствительными элементами красной, зеленой и синей групп. Закодированный таким образом сигнал передается на контроллер сканера в системный
блок.
Различают сканеры ручные, протягивающие и планшетные. В ручных
сканерах пользователь сам ведет сканер по поверхности изображения или текста. Протягивающие сканеры предназначены для сканирования изображений на
листах только определенного формата. Протягивающее устройство таких сканеров последовательно перемещает все участки сканируемого листа над неподвижной светочувствительной матрицей. Наибольшее распространение получи-
38
ли планшетные сканеры, которые позволяют сканировать листы бумаги, книги
и другие объекты, содержащие изображения. Такие сканеры состоят из пластикового корпуса, закрываемого крышкой. Верхняя поверхность корпуса выполняется из оптически прозрачного материала, на который кладется сканируемое
изображение. После этого изображение закрывается крышкой и производится
сканирование. В процессе сканирования под стеклом перемещается лампа со
светочувствительной матрицей.
Главные характеристики сканеров - это скорость считывания, которая
выражается количеством сканируемых станиц в минуту (pages per minute ppm), и разрешающая способность, выражаемая числом точек получаемого изображения на дюйм оригинала (dots per inch - dpi).
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.
Графическая система ПК включает средства работы с видеоизображениями. Обязательными компонентами графической системы служат видеокарта
(видеоконтроллер, видеоадаптер) и монитор.
Монитор (дисплей) является основным устройством вывода графической информации. По размеру диагонали экрана выделяют мониторы 14дюймовые, 15-дюймовые, 17-дюймовые, 19-дюймовые, 21-дюймовые. Чем
больше диагональ монитора, тем он дороже. По цветности мониторы бывают
монохромные и цветные. Любое изображение на экране монитора образуется из
светящихся разными цветами точек, называемых пикселями (это название происходит от PICture CELL - элемент картинки). 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
39
прочесть самый мелкий текст, а значит, и меньше напряжение глаз. По принципу действия мониторы подразделяются на мониторы с электроннолучевой трубкой (Catode Ray Tube - CRT) и жидкокристаллические - (Liquid
Crystal Display - LCD).
В мониторах с электронно-лучевой трубкой изображение формируется с
помощью зерен люминофора – вещества, которое светится под воздействием
электронного луча. Различают три типа люминофоров в соответствии с цветами
их свечения: красный, зеленый и синий. Цвет каждой точки экрана определяется смешением свечения трех разноцветных точек (триады), отвечающих за данный пиксель. Яркость соответствующего цвета меняется в зависимости от
мощности электронного пучка, попавшего в соответствующую точку. Электронный пучок формируется с помощью электронной пушки. Электронная
пушка состоит из нагреваемого при прохождении электрического тока проводника с высоким удельным электрическим сопротивлением, эмитирующего
электроны покрытия, фокусирующей и отклоняющей системы.
При прохождении электрического тока через нагревательный элемент
электронной пушки, эмитирующее покрытие, нагреваясь, начинает испускать
электроны. Под действием ускоряющего напряжения электроны разгоняются и
достигают поверхности экрана, покрытой люминофором, который начинает
светиться. Управление пучком электронов осуществляется отклоняющей и фокусирующей системой, которые состоят из набора катушек и пластин, воздействующих на электронный пучек с помощью магнитного и электрического полей. В соответствии с сигналами развертки, подаваемыми на электронную пушку, электронный луч побегает по каждой строчке экрана, последовательно высвечивая соответствующие точки люминофора. Дойдя до последней точки, луч
возвращается к началу экрана. Таким образом, в течение определенного периода времени изображение перерисовывается. Частоту смены изображений определяет частота горизонтальной синхронизации. Это один из наиболее важных
параметров монитора, определяющих степень его вредного воздействия на глаза. В настоящее время гигиенически допустимый минимум частоты горизонтальной синхронизации составляет 80 Гц, у профессиональных мониторов она
составляет 150 Гц.
Эргономичность монитора определяется удачным подбором таких характеристик, как качество картинки на экране, габариты, вес, дизайн монитора, а
40
также, в большей степени его безопасностью для здоровья человека. Наиболее
вредным для человеческого организма узлом ПК является видеомонитор (дисплей), хотя на здоровье активного пользователя сказывается не только электромагнитные излучения монитора и постоянное напряжение глаз, но и длительное
неизменное положение тела, и даже «дружественность общения с компьютером».
Современные мониторы с электронно-лучевой трубкой имеют специальное антибликовое покрытие, уменьшающее отраженный свет окон и осветительных приборов. Кроме того, монитор покрывают антистатическим покрытием и пленкой, защищающей от электромагнитного излучения. Дополнительно
на монитор можно установить защитный экран, который необходимо подсоединить к заземляющему проводу, что также защитит от электромагнитного излучения и бликов. Уровни излучения мониторов нормируются в соответствии
со стандартами LR (Low Radiation), MPR-1 и MPR-2. Первая спецификация
MPR-1 устанавливает нормы в основном для электромагнитных полей - полоса
частот 1 – 400 Кгц, вторая MPR-2, распространена и на электростатические поля, а для электромагнитных полей установлены существенно более жесткие
нормы. Сейчас MPR-2 стал стандартом де-факто для всех качественных домашних мониторов.
Для профессиональных мониторов существуют еще более жесткие международные стандарты (например ТСО-99), определяющие как допустимые
значения различных излучений и полей, так и качество картинки на экране и
режим управления электропитанием монитора.
Жидкокристаллические мониторы имеют меньшие размеры, потребляют
меньше электроэнергии, обеспечивают более четкое статическое изображение.
В них отсутствуют типичные для мониторов с электронно-лучевой , трубкой
искажения. Принцип отображения на жидкокристаллических мониторах основан на поляризации света. Источником излучения здесь служат лампы подсветки, расположенные по краям жидкокристаллической матрицы. Свет от источника света однородным потоком проходит через слой жидких кристаллов. В зависимости от того, в каком состоянии находится кристалл, проходящий луч
света либо поляризуется, либо не поляризуется. Далее свет проходит через специальное покрытие, которое пропускает свет только определенной поляризации. Там же происходит окраска лучей в нужную цветовую палитру. Жидкок-
41
ристаллические мониторы практически не производят вредного для человека
излучения.
Мониторы могут работать в двух режима: символьном (текстовом) и
графическом..
В текстовом режиме область экрана разбивается на клетки - достаточно
большие, чтобы содержать один символ (цифру, литеру). Например, экран
можно разбить на области 8х8 пикселей. Подобная клетка используется для
вывода символов с точечной матрицей размером 5х7. Дополнительные пикселя
используются для разделения литер. Для современных ПК в символьном режиме экран представляется в виде матрицы размером в 25 строк и 80 знакомест в
строке.
В графическом режиме элементом изображения является пиксель. Изображение формируется на множестве точек (растре), представляющего собой
совокупность горизонтальных растровых строк, каждая из которых состоит из
отдельных пикселей. Растр – это матрица пикселей, покрывающих всю площадь экрана. Основная характеристика изображения определяется понятием –
разрешение. Разрешение – это максимальное количество точек одинакового
размера, которое может поместиться на каком-то отрезке (горизонтальном или
вертикальном) изображения, приходящихся на единицу длины. Размер пикселя
– величина переменная, которая варьируется в зависимости от выбранного разрешения. Для стандартного монитора с размером экрана по диагонали до 20-21
дюйма (1 – дюйм примерно равен 2.52 см.), как правило, обеспечивается стандартное экранное разрешение: 640х480, 800х600 и тп. Элементарная единица
изображения пиксель – неделима. Отсюда невозможность масштабирования
растрового изображения. Достоинство растра – это прямое продолжение его
недостатков. Только в нем можно получить доступ к каждому пикселю изображения, изменить его яркость, тон или насыщенность, поменять белое на черное.
Начальный этап развития компьютеров характеризовался отсутствием
интерактивных устройств отображения информации. Результаты вычислений
получали в виде дырок в перфокарте или распечаток на бумаге. С момента появления (1951 г.) электронно-лучевой трубки началось бурное развитие интерактивных устройств вывода информации и компьютерной графики, позволяющих считывать данные с экрана и выводить графические изображения на
экран. В конце 1970 – х годов появились первые растровые дисплеи, позво-
42
ляющие отображать цветное изображение. Формированием картинки занимались специальные устройства – видеоадаптеры. Видеоадаптер – внутрисистемное устройство, преобразующим данные в сигнал, отображаемый монитором, и
непосредственно управляющий монитором и выводом информации на его экран. Видеоадаптер содержит графический контроллер, растровую оперативную
память (видеопамять, хранящую выводимую на экран информацию), микросхемы ПЗУ и BIOS.
Первые компьютерные видеокарты имели лишь кадровый буфер: изображение формировалось центральным процессором компьютера и программным
обеспечением, а карта отвечала за хранение кадров в буфере памяти и вывод их
на монитор. Повышение требований к качеству изображения привело к созданию специализированного процессора, который занимается исключительно
расчетом и формированием изображения.
Важную роль в повышении производительности видеоадаптера играют
характеристики видеопамяти, определяемые ее типом, частотой работы, величиной задержек, разрядностью шины памяти. Важная характеристика - емкость
видеопамяти, она определяет количество хранимых в памяти пикселей и их атрибутов. При работе со сложными графическими программами, такими как
Photoshop, Autocad, 3D Max и др. ввиду необходимости отображения стереоструктур, слоев и примитивов, их формирования, емкость видеопамяти может
достигать 128 Мбайт и более. В текстовых режимах работы требуется существенно меньшая видеопамять.
Скорость обмена данными с центральным процессором определяется
пропускной способностью шины, через которую осуществляется обмен. В современных ПК используются скоростные и скоростные интерфейсные шины
AGP и PCI Express.
Основные характеристики видеоконтроллера:
• режим работы (текстовый и графический);
• воспроизведение цветов;
• число цветов или полутонов (в монохромном);
• разрешающая способность;
• разрядность шины.
Общепринятый стандарт формирует следующие видеоконтроллеры:
• Hercules –(монохромный графический адаптер);
43
• MDA – монохромный дисплейный адаптер;
• MGA – монохромный графический адаптер;
• CGA-цветной графический адаптер;
• EGA – улучшенный графический адаптер;
• VGA – видеографический адаптер, часто его называют видеографической
матрицей (Video Graphics Array);
• SVGA – улучшенный видеографический адаптер (Super VGA);
• PGA - профессиональный графический адаптер (Professional GA).
В настоящее время выпускают и практически используют только видеоконтроллеры типа SVGA и существенно реже PGA.
Для получения копий изображения на бумаге применяют принтеры, которые классифицируются:
o
струйные, лазерные и термические;
o
по способу формирования изображения: последовательные,
строчные, страничные;
o
по способу печати: ударные, безударные;
Наиболее распространены принтеры матричные, лазерные и струйные
принтеры. Матричные принтеры схожи по принципу действия с печатной
машинкой. Печатающая головка перемещается в поперечном направлении и
формирует изображение из множества точек, ударяя иголками по красящей
ленте. Красящая лента перемещается через печатающую головку с помощью
микроэлектродвигателя. Соответствующие точки в месте удара иголок отпечатываются на бумаге, расположенной под красящей лентой. Бумага перемещается в продольном направлении после формирования каждой строчки изображения. Полиграфическое качество изображения, получаемого с помощью матричных принтеров низкое и они шумны во время работы. Основное достоинство
матричных принтеров - низкая цена расходных материалов и невысокие требования к качеству бумаги.
Струйный принтер относится к безударным принтерам. Изображение в
нем формируется с помощью чернил, которые распыляются через капилляры
печатающей головки.
Лазерный принтер также относится к безударным принтерам. Он формирует изображение постранично. Первоначально изображение создается на
фотобарабане, который предварительно электризуется статическим электриче-
44
ством. Луч лазера в соответствии с изображением снимает статический заряд на
белых участках рисунка. Затем на барабан наносится специальное красящее
вещество – тонер, который прилипает к фотобарабану на участках с неснятым
статическим зарядом. Затем тонер переносится на бумагу и нагревается. Частицы тонера плавятся и прилипают к бумаге.
Для ускорения работы, принтеры имеют собственную память, в которой
они хранят образ информации, подготовленной к печати.
К основным характеристикам принтеров можно относятся:
- ширина каретки, которая обычно соответствую бумажному формату А3
или А4;
- скорость печати, измеряемая количеством листов, печатаемы в минуту
- качество печати, определяемое разрешающей способностью принтера количеством точек на дюйм линейного изображения. Чем разрешение выше,
тем лучше качество печати.
- расход материалов: лазерным принтером - порошка, струйным принтером - чернил, матричным принтером - красящих лент.
Плоттер (графопостроитель) – это устройство для отображения векторных изображений на бумаге, кальке, пленке и других подобных материалах.
Плоттеры снабжаются сменными пишущими узлами, которые могут перемещаться вдоль бумаги в продольном и поперечном направлениях. В пишущий
узел могут вставляться цветные перья или ножи для резки бумаги. Графопостроители могут быть миниатюрными, и могут быть настолько большими, что
на них можно вычертить кузов автомобиля или деталь самолета в натуральную
величину.
Программное обеспечение
Программы – это упорядоченные последовательности команд. Конечная
цель любой компьютерной программы – управление аппаратными средствами.
Даже если на первый взгляд программа никак не взаимодействует с оборудованием, не требует никакого ввода данных с устройств ввода и не осуществляет
вывод данных на устройства вывода, все равно ее работа основана на управлении аппаратными устройствами компьютера.
Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и в непрерывном взаимодействии. Несмотря на то, что мы рассматриваем эти две категории отдельно, нельзя забывать, что между ними су-
45
ществует диалектическая связь, и раздельное их рассмотрение является, по
меньшей мере, условным.
Состав программного обеспечения вычислительной системы называют
программной конфигурацией. Между программами, как и между физическими
узлами и блоками существует взаимосвязь – многие программы работают, опираясь на другие программы более низкого уровня, то есть, мы можем говорить
о межпрограммном интерфейсе. Возможность существования такого интерфейса тоже основана на существовании технических условий и протоколов взаимодействия, а на практике он обеспечивается распределением программного
обеспечения на несколько взаимодействующих между собой уровней. Уровни
программного обеспечения представляют собой пирамидальную конструкцию.
Каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней. Такое членение удобно для всех этапов работы с вычислительной системой, начиная с установки программ до практической эксплуатации и технического обслуживания. Обратите внимание на то, что каждый вышележащий уровень повышает функциональность всей системы. Так, например, вычислительная система с программным обеспечением базового уровня не
способна выполнять большинство функций, но позволяет установить системное
программное обеспечение.
Базовый уровень
Самый низкий уровень программного обеспечения представляет базовое
программное обеспечение. Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило, базовые программные средства непосредственно входят в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах, называемых постоянными запоминающими устройствами {ПЗУ–Read
Only Memory, ROM). Программы и данные записываются («прошиваются») в
микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе
эксплуатации.
В тех случаях, когда изменение базовых программных средств во время
эксплуатации является технически целесообразным, вместо микросхем ПЗУ
применяют перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства
(ППЗУ – Erasable and Programmable Read Only Memory, EPROM). В этом случае
изменение содержания ПЗУ можно выполнять как непосредственно в составе
46
вычислительной системы (такая технология называется флэш-технологией), так
и вне ее, на специальных устройствах, называемых программаторами.
Системный уровень
Решение любой задачи на компьютере предполагает наличие, с одной
стороны, программы определяющей последовательность подлежащих выполнению операций, с другой стороны, аппаратных средств (процессора, памяти,
дисплея, принтера, клавиатуры и т.д.). Между ними находится операционная
система (ОС).
Совокупность программного обеспечения системного уровня образует
ядро операционной системы компьютера. Если компьютер оснащен программным обеспечением системного уровня, то он уже подготовлен к установке программ более высоких уровней, к взаимодействию программных средств с оборудованием и, самое главное, к взаимодействию с пользователем. То есть наличие ядра операционной системы – непременное условие для возможности практической работы человека с вычислительной системой.
Назначением операционной системы является:
• предоставление вместо реальной аппаратуры компьютера расширенной
виртуальной машины, которая обеспечивает работу программиста при
создании программ;
• повышение эффективности использования компьютера за счет управления его ресурсами.
С точки зрения пользователя, ОС формирует удобный пользовательский
интерфейс, программное окружение, своеобразный «пейзаж», на фоне которого
выполняется разработка и осуществляется исполнение прикладной программы
пользователя. Интерфейс должен быть дружественным пользователю, и в этом
аспекте можно говорить о трех уровнях общения пользователя с машиной:
• командный интерфейс – пользователь должен прилично знать файловую
систему и команды ОС и вводить их с клавиатуры в командную строку;
такой интерфейс обеспечивается непосредственно ОС MS DOS;
• интерфейс в виде текстового меню – пользователь должен ориентироваться в многочисленных меню и уметь выбрать в этих меню нужные
команды и файлы по их наименованиям (обычно на английском языке);
интерфейс такого типа реализуется многими оболочками ОС (Norton
Commander, Volkov Commander, FAR Manager и т.п.);
47
• интерфейс в виде графического меню – пользователь должен ориентироваться в многочисленных меню и панелях инструментов и уметь выбрать
в этих меню нужные команды и файлы по условным графическим значкам, обычно сопровождаемым их наименованиями; интерфейс этого типа
реализуется графическими интерфейсными системами (Windows 3.1) и
ОС с графическим интерфейсом (Windows 9x/NT/2000/XP).
С технической точки зрения ОС – комплекс программ, обеспечивающий
управление ресурсами компьютера, процессами обработки информации, использующими эти ресурсы, и данными. Управление данными имеет целью
обеспечить идентификацию, организацию и хранение данных, обрабатываемых
в компьютере. Под организацией данных понимается в том числе и создание
библиотек и баз данных, их актуализация, эффективный доступ данным и их
выборка.
Организация файловой системы
Все современные дисковые операционные системы обеспечивают создание файловой системы, предназначенной для хранения данных на дисках и
обеспечения доступа к ним. Принцип организации файловой системы – табличный. Поверхность жесткого диска рассматривается как трехмерная матрица,
измерениями которой являются номера поверхности, цилиндра и сектора. Под
цилиндром понимается совокупность всех дорожек, принадлежащих разным
поверхностям и находящихся на равном удалении от оси вращения. Данные о
том, в каком месте диска записан тот или иной файл, хранятся в системной области диска в специальных таблицах размещения файлов (FAT-таблицах). Поскольку нарушение FAT-таблицы приводит к невозможности воспользоваться
данными, записанными на диске, к ней предъявляются особые требования надежности, и она существует в двух экземплярах, идентичность которых регулярно контролируется средствами операционной системы.
Наименьшей физической единицей хранения данных является сектор.
Размер сектора равен 512 байт. Поскольку размер .FAT-таблицы ограничен, то
для дисков, размер которых превышает 32 Мбайт, обеспечить адресацию к каждому отдельному сектору не представляется возможным. В связи с этим группы секторов условно объединяются в кластеры. Кластер является наименьшей
единицей адресации к данным. Размер кластера, в отличие от размера сектора,
не фиксирован и зависит от емкости диска.
48
Операционные системы MS-DOS, OS/2, Windows 95 и Windows NT реализуют 16-разрядные поля в таблицах размещения файлов. Такая файловая система называется FAT16. Она позволяет разместить в FAT-таблицах не более 65
536 записей (216) о местоположении единиц хранения данных и, соответственно, для дисков объемом от 1 до 2 Гбайт длина кластера составляет 32 Кбайт (64
сектора). Это не вполне рациональный расход рабочего пространства, поскольку любой файл (даже очень маленький) полностью оккупирует весь кластер,
которому соответствует только одна адресная запись в таблице размещения
файлов. Даже если файл достаточно велик и располагается в нескольких кластерах, все равно в его конце образуется некий остаток, нерационально расходующий целый кластер.
Для современных жестких дисков потери, связанные с неэффективностью
файловой системы, весьма значительны и могут составлять от 25% до 40% полной емкости диска, в зависимости от среднего размера хранящихся файлов. С
дисками же размером более 2 Гбайт файловая система FAT 16 вообще работать
не может.
В настоящее время только операционная система Windows 98 обеспечивает более совершенную организацию файловой системы – FAT32 с 32разрядными полями в таблице размещения файлов. Для дисков размером до 8
Гбайт эта система обеспечивает размер кластера 4 Кбайт (8 секторов).
Служебный уровень
Программное обеспечение этого уровня взаимодействует как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Основное назначение служебных программ (их также называют утилитами) состоит в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы. Во
многих случаях они используются для расширения или улучшения функций
системных программ. Некоторые служебные программы (как правило, это программы обслуживания) изначально включают в состав операционной системы,
но большинство служебных программ являются для операционной системы
внешними и служат для расширения ее функций.
В разработке и эксплуатации служебных программ существует два альтернативных направления: интеграция с операционной системой и автономное
функционирование. В первом случае служебные программы могут изменять
потребительские свойства системных программ, делая их более удобными для
49
практической работы. Во втором случае они слабо связаны с системным программным обеспечением, но предоставляют пользователю больше возможностей для персональной настройки их взаимодействия с аппаратным и программным обеспечением.
Прикладной уровень
Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном рабочем месте
выполняются конкретные задания. Спектр этих заданий необычайно широк – от
производственных до творческих и развлекательно-обучающих. Огромный
функциональный диапазон возможных приложений средств вычислительной
техники обусловлен наличием прикладных программ для разных видов деятельности.
Поскольку между прикладным программным обеспечением и системным
существует непосредственная взаимосвязь (первое опирается на второе), то
можно утверждать, что универсальность вычислительной системы, доступность
прикладного программного обеспечения и широта функциональных возможностей компьютера напрямую зависят от типа используемой операционной системы, от того, какие системные средства содержит ее ядро, как она обеспечивает взаимодействие триединого комплекса человек – программа – оборудование.
Классификация прикладных программных средств
Текстовые редакторы. Основные функции этого класса прикладных
программ заключаются в вводе и редактировании текстовых данных. Дополнительные функции состоят в автоматизации процессов ввода и редактирования.
Для операций ввода, вывода и сохранения данных текстовые редакторы вызывают и используют системное программное обеспечение, что характерно для
всех прочих видов прикладных программ.
Текстовые процессоры. Основное отличие текстовых процессоров от
текстовых редакторов в том, что позволяют не только вводить и редактировать
текст, но и форматировать его , то есть оформлять. Соответственно к основным
средствам текстовых процессоров относятся средства обеспечения взаимодействия текста, графики, таблиц и других объектов, составляющих итоговый документ.
50
Графические редакторы. Этот класс программ предназначен для создания и обработки графических изображений, В состав данного класса редакторов входят растровые, векторные редакторы и программные средства для создания и обработки объектов трехмерной графики.
Системы управления базами данных. Базами данных называю массивы
данных, организованные в табличные структуры. Основными функциями систем управлвения базами данных являются:
• Создание пустой структуры базы данных;
• Представление средств ее заполнения или импорта данных из таблиц
других баз данных;
• Обеспечение возможности доступа к данным, предоставление средств
поиска и фильтрации;
• Предоставление средств анализа и обработки данных.
Электронные таблицы. Электронные таблицы предоставляют комплексные средства для хранения и обработки различных типов данных в соответствии с их внутренним содержанием. Электронные таблицы предоставляют
широкий спектр методов для работы с числовыми данными. Характерным
свойством электронных таблиц состоит в том, что при изменении содержания
любых ячеек таблицы может происходить автоматическое изменение содержания во всех прочих ячейках, связанных с измененными соотношением, заданным математическими или логическими выражениями.
Системы автоматизированного проектирования(CAD - системы).
Предназначены для автоматизации проектно-конструкторских работ. Применяются в машиностроении, приборостроении и архитектуре. Отличительная
особенность CAD – систем состоит в автоматизации обеспечения всех этапов
проектирования технических условий, норм и правил, что освобождает конструктора от работ нетворческого характера.
Системы программирования
Современные системы программирования для ПК предоставляют пользователю мощные и удобные средства для разработки программ. В них входят:
−
компилятор, осуществляющий преобразование программ на языке программирования в программу в машинных кодах, или интерпретатор, осу-
51
ществляющий непосредственное выполнение текста программы на языке
высокого уровня;
−
библиотеки подпрограмм, содержащие заранее подготовленные подпрограммы, которыми могут воспользоваться программисты;
−
различные вспомогательные программы, отладчики, программы для получения перекрестных ссылок.
Задание для выполнения работы
1. Начертить структурную схему персонального компьютера.
2. Приведите классификацию запоминающих устройств ПК и дайте краткую
характеристику отдельных классов.
3. Поясните физическую структуру основной памяти.
4. Назовите и поясните основные типы модулей ОП. Назовите основные типы
оперативной памяти и поясните их.
5. Что такое ПЗУ, каково его назначение и в чем особенности ПЗУ типа Flash?
6. Поясните логическую структуру ОП.
7. Как адресуются ячейки ОП в реальном режиме работы микропроцессора?
8. Что такое виртуальная адресация и виртуальная память?
9. Что такое таблица размещения файлов (FAT) и как выполняется адресация
фрагментированных файлов на диске?
10. Дайте краткую характеристику накопителей на жестких магнитных дисках.
11. Дайте краткую характеристику дисковых массивов RAID.
12. Дайте краткую характеристику накопителей на гибких магнитных дисках.
13. Дайте краткую характеристику накопителей на оптических дисках CD,
DVD.
14. Дайте краткую характеристику накопителей на магнитооптических дисках.
15. Дайте краткую характеристику накопителей на магнитной ленте.
16. Дайте общую характеристику флеш-памяти. Дайте краткую характеристику
флеш-дисков. Почему они называются «дисками»?
17. Назовите и кратко охарактеризуйте основные разновидности клавиатур,
графических манипуляторов.
18. Назовите основные классы принтеров и дайте им краткую характеристику,
объясните основные параметры струйных и лазерных принтеров.
52
19. Приведите классификацию и основные характеристики сканеров, дигитайзеров, плоттеров.
20. Приведите примеры многофункциональных лазерных внешних устройств
21. Приведите многоаспектную классификацию мониторов. Перечислите и поясните основные параметры, учитываемые при выборе ЭЛТ монитора. Поясните основные факторы, влияющие на здоровье пользователя ЭЛТ- монитора.
22. Дайте классификацию и краткую характеристику мониторов на плоских панелях.
23. Назовите и поясните основные характеристики видеоконтроллеров. Какие
существуют стандартные типы видеоконтроллеров, и какие применяются
сейчас? Поясните связь размера видеопамяти контроллера с разрешающей
способностью монитора.
24. В чем вы видите диалектический характер связи между программным обеспечением и аппаратным!
25. Назовите четыре основных уровня программного обеспечения. Каков порядок их взаимодействия?
26. К какому классу относятся программные средства, встроенные в видеомагнитофон, программируемую стиральную машину, СВЧ-печь?
27. В чем преимущества и недостатки выполнения офисных работ (например
копировально-множительных) аппаратными и программными средствами?
28. Какие категории программного обеспечения могут быть использованы в работе малого предприятия и для каких целей?
29. Какие виды работ, характерные для крупного промышленного предприятия
(например машиностроительного завода), могут быть автоматизированы с
помощью компьютеров? Какие категории программных средств для этого
необходимы?
30. Назовите основные категории программного обеспечения, относящиеся к
классу графических редакторов. В чем состоит принципиальная разница
между этими категориями?
31. Что общего и в чем различие между понятиями программное обеспечение и
информационное обеспечение средств вычислительной техники?
53
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
Тема работы: Системы счисления
Цель работы: изучить информационно-логические основы построения
вычислительных машин.
Для правильного понимания архитектуры и эффективного использования
ЭВМ необходимо познакомиться с принципами кодирования информации и
построения ЭВМ – системами счисления и принципами Дж. Фон Неймана.
Разные народы в разные времена использовали разные системы счисления. Следы древних систем счета встречаются и сегодня культуре многих народов. К древнему Вавилону восходит деление часа на 60 минут и угла на 360
градусов. К Древнему Риму – традиция записывать в римской записи числа I, II,
III и т. д. К англосаксам – счет дюжинами: в году 12 месяцев, в футе 12 дюймов,
сутки делятся на 2 периода по 12 часов.
По современным данным, развитые системы нумерации впервые появились в древнем Египте. Для записи чисел египтяне применяли иероглифы один,
десять, сто, тысяча и т.д. Все остальные числа записывались с помощью этих
иероглифов и операции сложения. Основным недостатком этой системы является сложность записи больших чисел и ее громоздкость.
В конце концов, самой популярной системой счисления оказалась десятичная система. Десятичная система счисления пришла из Индии, где она появилась не позднее VI в. н. э. В ней всего 10 цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, но информацию несет не только цифра, но также и место позиция, на которой она
стоит. В числе 444 три одинаковых цифры обозначают количество и единиц, и
десятков, и сотен. А вот в числе 400 первая цифра обозначает число сотен, два
0 сами по себе вклад в число не дают, а нужны лишь для указания позиции
цифры.
Система счисления – это совокупность соглашений, правил и приемов записи чисел с помощью набора цифровых знаков. Количество цифр, необходимых для записи числа в системе, называют основанием системы счисления.
Основание системы записывается в справа числа в нижнем индексе:
;
;
и т. д.
Различают два типа систем счисления:
54
позиционные, когда значение каждой цифры числа определяется
ее позицией в записи числа;
o
непозиционные, когда значение цифры в числе не зависит от ее
места в записи числа.
Примером непозиционной системы счисления является римская: числа
IX, IV, XV и т.д. Примером позиционной системы счисления является десятичная система, используемая повседневно.
Любое целое число в позиционной системе можно записать в форме многочлена:
o
где S – основание системы счисления;
– цифры числа, записанного в данной системе счисления;
n – количество разрядов числа.
В дальнейшем мы будем рассматривать только позиционные системы
счисления, нашедшие широкое применение в вычислительной технике и практической жизни.
Наиболее важными особенностями позиционных систем счисления являются следующие:
• количество цифр системы равно ее основанию;
• наибольшая цифра на единицу меньше основания:
• каждая цифра числа умножается на основание в степени, значение которой определяется положением цифры.
К позиционным системам счисления обычно предъявляют требования
однозначности, конечности и эффективности.
Требование однозначности обозначает, что каждому числу x должен соответствовать один и только один код, и наоборот.
Требование конечности – каждому целому числу х должен соответствовать код конечной длины.
Требование эффективности означает существование алгоритма (правила), позволяющего за конечное число шагов получить значение числа по его
коду. Системы счисления, отвечающие всем этим требованиям, называются
каноническими
55
Пример. Число
запишется в форме многочлена следующим обра-
зом:
2. Виды систем счисления
Римская система счисления является непозиционной системой. В ней
для записи чисел используются буквы латинского алфавита. При этом буква I
всегда означает единицу, буква – V пять, X – десять, L – пятьдесят, C – сто, D –
пятьсот, M – тысячу и т.д. Например, число 264 записывается в виде CCLXIV.
При записи чисел в римской системе счисления значением числа является алгебраическая сумма цифр, в него входящих. При этом цифры в записи числа
следуют, как правило, в порядке убывания их значений, и не разрешается записывать рядом более трех одинаковых цифр. В том случае, когда за цифрой с
большим значением следует цифра с меньшим, ее вклад в значение числа в целом является отрицательным. Типичные примеры, иллюстрирующие общие
правила записи чисел в римской система счисления, приведены в табл. 4.
Таблица 4
Запись чисел в римской системе счисления
1
2
3
4
5
I
II
III
IV
V
6
7
8
9
10
VI
VII
VIII
IX
X
11
13
18
19
22
XI
XIII
XVIII
XIX
XXII
34
39
40
60
99
XXXIV
XXXIX
XL
LX
XCIX
200
438
649
999
1207
CC
CDXXXVIII
DCXLIX
CMXCIX
MCCVII
2045
3555
3678
3900
3999
MMXLV MMMDLV MMMDCLXXVIII MMMCM MMMCMXCIX
Недостатком римской системы является отсутствие формальных правил
записи чисел и, соответственно, арифметических действий с многозначными
56
числами. По причине неудобства и большой сложности в настоящее время римская система счисления используется там, где это действительно удобно: в литературе (нумерация глав), в оформлении документов (серия паспорта, ценных
бумаг и др.), в декоративных целях на циферблате часов и в ряде других случаев.
Десятичнaя система счисления – в настоящее время наиболее известная и используемая. Изобретение десятичной системы счисления относится к
главным достижениям человеческой мысли. Без нее вряд ли могла существовать, а тем более возникнуть современная техника. Причина, по которой десятичная система счисления стала общепринятой, вовсе не математическая. Люди
привыкли считать в десятичной системе счисления, потому что у них по 10
пальцев на руках.
Древнее изображение десятичных цифр (рис. 9) не случайно: каждая
цифра обозначает число по количеству углов в ней. Например, 0 – углов нет, 1
– один угол, 2 – два угла и т.д. Написание десятичных цифр претерпело существенные изменения. Форма, которой мы пользуемся, установилась в XVI веке.
Рис. 9
Десятичная система впервые появилась в Индии примерно в VI веке новой эры. Индийская нумерация использовала девять числовых символов и нуль
для обозначения пустой позиции. В ранних индийских рукописях, дошедших
до нас, числа записывались в обратном порядке - наиболее значимая цифра ставилась справа. Но вскоре стало правилом располагать такую цифру с левой
стороны. Особое значение придавалось нулевому символу, который вводился
для позиционной системы обозначений. Индийская нумерация, включая нуль,
дошла и до нашего времени. В Европе индусские приёмы десятичной арифметики получили распространение в начале ХIII в. благодаря работам итальянского математика Леонардо Пизанского (Фибоначчи). Европейцы заимствовали
индийскую систему счисления у арабов, назвав ее арабской. Это исторически
неправильное название удерживается и поныне.
57
Десятичная система использует десять цифр – 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9, а
также символы “+” и “–” для обозначения знака числа и запятую или точку для
разделения целой и дробной частей числа.
В вычислительных машинах используется двоичная система счисления,
её основание – число 2. Для записи чисел в этой системе используют только две
цифры – 0 и 1. Вопреки распространенному заблуждению, двоичная система
счисления была придумана не инженерами-конструкторами ЭВМ, а математиками и философами задолго до появления компьютеров, еще в ХVII – ХIХ веках. Первое опубликованное обсуждение двоичной системы счисления принадлежит испанскому священнику Хуану Карамюэлю Лобковицу (1670 г.). Всеобщее внимание к этой системе привлекла статья немецкого математика Готфрида Вильгельма Лейбница, опубликованная в 1703 г. В ней пояснялись двоичные
операции сложения, вычитания, умножения и деления. Лейбниц не рекомендовал использовать эту систему для практических вычислений, но подчёркивал её
важность для теоретических исследований. Со временем двоичная система
счисления становится хорошо известной и получает развитие.
Выбор двоичной системы для применения в вычислительной технике
объясняется тем, что электронные элементы – триггеры, из которых состоят
микросхемы ЭВМ, могут находиться только в двух рабочих состояниях.
С помощью двоичной системы кодирования можно зафиксировать любые
данные и знания. Это легко понять, если вспомнить принцип кодирования и передачи информации с помощью азбуки Морзе. Телеграфист, используя только
два символа этой азбуки – точки и тире, может передать практически любой
текст.
Двоичная система удобна для компьютера, но неудобна для человека:
числа получаются длинными и их трудно записывать и запоминать. Конечно,
можно перевести число в десятичную систему и записывать в таком виде, а потом, когда понадобится перевести обратно, но все эти переводы трудоёмки. Поэтому применяются системы счисления, родственные двоичной – восьмеричная и шестнадцатеричная. Для записи чисел в этих системах требуется соответственно 8 и 16 цифр. В 16-теричной первые 10 цифр общие, а дальше используют заглавные латинские буквы. Шестнадцатеричная цифра A соответствует десятеричному числу 10, шестнадцатеричная B – десятичному числу 11 и
т. д. Использование этих систем объясняется тем, что переход к записи числа в
58
любой из этих систем от его двоичной записи очень прост. Ниже приведена
таблица соответствия чисел, записанных в разных системах.
Таблица 5.
Соответствие чисел, записанных в различных системах счисления
Десятичная
Двоичная
Восьмеричная
Шестнадцатеричная
1
001
1
1
2
010
2
2
3
011
3
3
4
100
4
4
5
101
5
5
6
110
6
6
7
111
7
7
8
1000
10
8
9
1001
11
9
10
1010
12
A
11
1011
13
B
12
1100
14
C
13
1101
15
D
14
1110
16
E
15
1111
17
F
Правила перевода чисел из одной системы счисления в другую
1. Для перевода десятичного числа в двоичную систему его необходимо
последовательно делить на 2 до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный 1. Число в двоичной системе записывается как последовательность последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке.
59
Алгоритм перевода десятичного числа в двоичную форму представления
можно представить следующим образом:
1. Присвоить РЕЗУЛЬТАТ =0
2. Присвоить ДЕЛИМОЕ = исходное десятичное число
3. Присвоить ДЕЛИТЕЛЬ = основание счисление результата (=2)
4. Выполнить ЧАСТНОЕ = ДЕЛИМОЕ/ДЕЛИТЕЛЬ, где ЧАСТНОЕ является
целым
5. Выполнить ОСТАТОК = ДЕЛИМОЕ – ( ЧАСТНОЕ*ДЕЛИТЕЛЬ)
6. Выполнить ДЕЛИМОЕ = ЧАСТНОЕ
7. Выполнить РЕЗУЛЬТАТ = ОСТАТОК и присоединить старый результат
справа (чтобы получить обратную последовательность остатков).
8. Повторять шаги 4 – 7, пока не будет достигнуто ЧАСТНОЕ<ДEЛИТЕЛЯ.
Пример. Число 2210 перевести в двоичную систему счисления.
2. Для перевода десятичного числа в восьмеричную систему его необходимо последовательно делить на 8 до тех пор, пока не останется остаток,
меньший или равный 7. Число в восьмеричной системе записывается как последовательность цифр последнего результата деления и остатков от деления в
обратном порядке.
Пример. Число 57110 перевести в восьмеричную систему счисления.
3. Для перевода десятичного числа в шестнадцатеричную систему его
необходимо последовательно делить на 16 до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный 15. Число в шестнадцатеричной системе записывается как последовательность цифр последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке. Цифры от 10 до 15 в результате де-
60
ления заменяются соответствующими буквами из последовательности
A,B,C,D,E,F (см. табл. 3).
Пример. Число 746710 перевести в шестнадцатеричную систему счисления.
Замечание. Алгоритмы перевода десятичного числа в представление его
по основаниям восемь и шестнадцать аналогичны алгоритму перевода десятичного числа в представление по основанию два.
4. Чтобы перевести число из двоичной системы в восьмеричную, его
нужно разбить на триады (тройки цифр), начиная с младшего разряда, в случае необходимости дополнив старшую триаду нулями, и каждую триаду заменить соответствующей восьмеричной цифрой (табл. 3).
Пример. Число 10010112 перевести в восьмеричную систему счисления.
5. Чтобы перевести число из двоичной системы в шестнадцатеричную,
его нужно разбить на тетрады (четверки цифр), начиная с младшего разряда,
в случае необходимости дополнив старшую тетраду нулями, и каждую тетраду заменить соответствующей восьмеричной цифрой и символом (см. табл.
3).
Пример. Число 10111000112 перевести в шестнадцатеричную систему
счисления.
6. Для перевода восьмеричного числа в двоичное необходимо каждую
цифру заменить эквивалентной ей двоичной триадой.
Пример. Число 5318 перевести в двоичную систему счисления.
7. Для перевода шестнадцатеричного числа в двоичное необходимо каждую цифру заменить эквивалентной ей двоичной тетрадой.
Пример. Число EE816 перевести в двоичную систему счисления.
61
8. При переходе из восьмеричной системы счисления в шестнадцатеричную и обратно, необходим промежуточный перевод чисел в двоичную систему.
Пример 1. Число FEA16перевести в восьмеричную систему счисления.
Пример. Число 66358 перевести в шестнадцатеричную систему счисления.
Кроме рассмотренных выше систем счисления, применяемых внутри
компьютера, программисты и пользователи часто используют при работе с
компьютерами также двоично-десятичную систему счисления.
Двоично-десятичная система счисления
Двоично-десятичная система счисления получила большое распространение в современных компьютерах из-за легкости перевода в десятичную систему
и обратно. Она используется там, где основное внимание уделяется не простоте
технического построения машины, а удобству работы пользователя. В этой системе счисления все десятичные цифры отдельно кодируются четырьмя двоичными цифрами и в таком виде записываются последовательно друг за другом.
Двоично-десятичная система не экономична с точки зрения реализации
технического построения машины (примерно на 20 % увеличивается требуемое
оборудование), но очень удобна при подготовке задач и при программировании. В двоично-десятичной системе счисления основанием системы счисления
является число 10, но каждая десятичная цифра (0, 1, ..., 9) изображается, то
есть кодируется, двоичными цифрами. Для представления одной десятичной
цифры используются четыре двоичных. Здесь, конечно, имеется избыточность,
поскольку 4 двоичных цифры (или двоичная тетрада) могут изобразить не 10, а
16 чисел, но это уже издержки производства в угоду удобству программирования. Существует целый ряд двоично-кодированных десятичных систем представления чисел, отличающихся тем, что определенным сочетаниям нулей и
единиц внутри одной тетрады поставлены в соответствие те или иные значения
десятичных цифр. В наиболее часто используемой естественной двоично-
62
кодированной десятичной системе счисления веса двоичных разрядов внутри
тетрады естественны, то есть 8, 4, 2, 1 (табл. 6).
Таблица 6
Двоично-десятичная счисления
Цифра Двоичное
ДвоичноЦифра
Двоичное
Двоичнопредстав- десятичное предпредставление десятичное представление числа
ление
ставление числа
0
00
0000
5
101
0101
1
01
0001
6
110
0110
2
10
0010
7
111
0111
3
11
0011
8
1000
1000
4
100
0100
9
1001
1001
Например, десятичное число 5673 в двоично-десятичном представлении
имеет вид 01010110011100011.
Перевод чисел из одной системы счисления в другую составляет важную
часть машинной арифметики. Рассмотрим основные правила перевода.
1. Для перевода двоичного числа в десятичное необходимо его записать в
виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей
степени числа 2, и вычислить по правилам десятичной арифметики:
При переводе удобно пользоваться таблицей степеней двойки:
Таблица 7
n (степень)
0
1
1
2
Пример. Число
2
4
Степени числа 2
3
4
5
6
8
16
32
64
7
128
8
256
9
512
10
1024
перевести в десятичную систему счисления.
2. Для перевода восьмеричного числа в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 8, и вычислить по правилам десятичной арифметики:
При переводе удобно пользоваться таблицей степеней восьмерки:
63
Таблица 8
n (степень)
8n
0
1
1
8
2
64
Степени числа 8
3
4
5
512
4096
32768
6
262144
Пример. Число 750138 перевести в десятичную систему счисления.
3. Для перевода шестнадцатеричного числа в десятичное необходимо его
записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 16, и вычислить по правилам десятичной арифметики:
При переводе удобно пользоваться таблицей степеней числа 16:
Таблица 9
n (степень)
16n
0
1
1
16
2
256
Степени числа 16
3
4
5
4096
65536
1048576
6
16777216
Пример. Число FDA116 перевести в десятичную систему счисления.
FDA116 = 15⋅163 + 13⋅162 + 10⋅161 +1⋅160 = 6492910
Перевод правильных дробей из десятичной системы счисления в другую
Для перевода правильной десятичной дроби в другую систему эту дробь
надо последовательно умножать на основание той системы, в которую она переводится. При этом умножаются только дробные части. Дробь в новой системе
записывается в виде целых частей произведений, начиная с первого.
Пример.
Перевести 0.312510 «8» с.с.
Результат: 0.312510 = 0.248
Замечание. Конечной десятичной дроби в другой системе счисления может соответствовать бесконечная (иногда периодическая) дробь. В этом случае
64
количество знаков в представлении дроби в новой системе берется в зависимости от требуемой точности.
Пример.
Перевести 0.6510 «2» с.с. Точность 6 знаков.
Результат: 0.6510 0.10(1001)2
Для перевода неправильной десятичной дроби в систему счисления с
недесятичным основанием необходимо отдельно перевести целую часть и отдельно дробную.
Пример.
Перевести 23.12510 «2» с.с.
1) Переведем целую
2) Переведем дробную
часть:
часть:
Таким
обра-
зом: 2310 = 101112; 0.12510 = 0.0012.
Результат: 23.12510 = 10111.0012.
Необходимо отметить, что целые числа остаются целыми, а правильные
дроби – дробями в любой системе счисления.
Для перевода восьмеричного или шестнадцатеричного числа в двоичную
форму достаточно заменить каждую цифру этого числа соответствующим
трехразрядным двоичным числом (триадой) или четырехразрядным двоичным
числом (тетрадой), при этом отбрасывают ненужные нули в старших и младших разрядах.
Пример. а) Перевести 305.48 «2» с.с.
65
б) Перевести 7B2.E16 «2» с.с.
Для перехода от двоичной к восьмеричной (шестнадцатеричной) системе поступают следующим образом: двигаясь от точки влево и вправо, разбивают двоичное число на группы по три (четыре) разряда, дополняя при необходимости, нулями крайние левую и правую группы. Затем триаду (тетраду) заменяют соответствующей восьмеричной (шестнадцатеричной) цифрой.
Пример.
а) Перевести 1101111001.11012 «8» с.с.
б) Перевести 11111111011.1001112 «16» с.с.
Перевод из восьмеричной в шестнадцатеричную систему и обратно
осуществляется через двоичную систему с помощью триад и тетрад.
Пример. Перевести 175.248 «16» с.с.
Результат: 175.248 = 7D.516.
Двоичная арифметика
Правила выполнения арифметических действий над двоичными числами
задаются таблицами двоичных сложения, вычитания и умножения.
При сложении двоичных чисел в каждом разряде производится сложение
цифр слагаемых и переноса из соседнего младшего разряда, если он имеется.
При этом необходимо учитывать, что 1+1 дают нуль в данном разряде и единицу переноса в следующий.
Таблица двоичного
сложения
0+0= 0
0+1= 1
1+0= 1
Таблица двоичного
вычитания
0-0=0
1-0=1
1-1=0
Таблица двоичного
умножения
0 0=0
0 1=0
1 0=0
66
1+1=10
10-1=1
1 1=1
Пример. Выполнить сложение двоичных чисел:
а) X=1101, Y=101;
Результат 1101+101=10010.
б) X=1101, Y=101, Z=111;
Результат 1101+101+111=11001.
При вычитании двоичных чисел в данном разряде при необходимости занимается 1 из старшего разряда. Эта занимаемая 1 равна двум 1 данного разряда.
Пример. Заданы двоичные числа X=10010 и Y=101. Вычислить X-Y.
Результат 10010 - 101=1101.
Умножение двоичных чисел производится по тем же правилам, что и для
десятичных с помощью таблиц двоичного умножения и сложения.
Пример. 1001 101=?
Результат 1001 101=101101.
67
Деление двоичных чисел производится по тем же правилам, что и для десятичных. При этом используются таблицы двоичного умножения и вычитания.
Пример. 1100.011:10.01=?
Результат 1100.011 : 10.01=101.1.
Основы машинной арифметики с двоичными числами
Любая информация (числа, команды, записи и т. п.) представляется в
ЭВМ в виде двоичных кодов фиксированной или переменной длины. Отдельные элементы двоичного кода, имеющие значение 0 или 1, называют разрядами
или битами. Двоичный код, состоящий из 8 разрядов, носит название байта.
Для записи чисел также используют 32-разрядный формат (машинное слово),
16-разрядный формат (полуслово) и 64-разрядный формат (двойное слово).
Коды чисел
В ЭВМ в целях упрощения выполнения арифметических операций применяют специальные коды для представления чисел. Использование кодов позволяет свести операцию вычитания чисел к арифметическому сложению кодов
этих чисел. Применяются прямой, обратный и дополнительный коды чисел.
Прямой код используется для представления отрицательных чисел в запоминающем устройстве ЭВМ, а также при умножении и делении. Обратный и дополнительный коды используются для замены операции вычитания операцией
сложения, что упрощает устройство арифметического блока ЭВМ. К кодам выдвигаются следующие требования:
1) Разряды числа в коде жестко связаны с определенной разрядной сеткой.
2) Для записи кода знака в разрядной сетке отводится фиксированный,
строго определенный разряд.
Например, если за основу представления кода взят один байт, то для
представления числа будет отведено 7 разрядов, а для записи кода знака один
разряд.
68
Прямой код. Прямой код двоичного числа совпадает по изображению с
записью самого числа. Значение знакового разряда для положительных чисел
равно 0, а для отрицательных чисел 1.
Знаковым разрядом обычно является крайний разряд в разрядной сетке. В дальнейшем при записи кода знаковый разряд от цифровых условимся
отделять запятой. Если количество разрядов кода не указано будем предполагать, что под запись кода выделен один байт.
Пример. В случае, когда для записи кода выделен один байт, для числа
+1101 прямой код 0,0001101, для числа – 1101 прямой код 1,0001101.
Обратный код. Обратный код для положительного числа совпадает с
прямым кодом. Для отрицательного числа все цифры числа заменяются на противоположные (1 на 0, 0 на 1), а в знаковый разряд заносится единица.
Пример.
Для числа +1101 прямой код 0,0001101; обратный код 0,0001101. Для
числа -1101 прямой код 1,0001101; обратный код 1,1110010.
Дополнительный код. Дополнительный код положительного числа совпадает с прямым кодом. Для отрицательного числа дополнительный код образуется путем получения обратного кода и добавлением к младшему разряду
единицы.
Пример.
Для числа +1101:
Прямой код
0,0001101
Обратный код
0,0001101
Дополнительный код
0,0001101
Обратный код
1,1110010
Дополнительный код
1,1110011
Для числа -1101:
Прямой код
1,0001101
Особенности сложения чисел в обратном и дополнительном кодах
При сложении чисел в дополнительном коде возникающая единица переноса в знаковом разряде отбрасывается.
При сложении чисел в обратном коде возникающая единица переноса в
знаковом разряде прибавляется к младшему разряду суммы кодов.
Если результат арифметических действий является кодом отрицательного
числа, необходимо преобразовать его в прямой код. При этом обратный код
69
преобразуется в прямой заменой цифр во всех разрядах кроме знакового на
противоположные. Дополнительный код преобразуется в прямой также, как и
обратный, с последующим прибавлением единицы к младшему разряду.
Пример
Сложить двоичные числа X и Y в обратном и дополнительном кодах.
а) X= 111, Y= -11;
1) Сложим числа, пользуясь правилами двоичной арифметики:
2) Сложим числа, используя коды:
Прямой код
Сложение в обратном коде
Сложение в дополнительном
коде
Так как результат сложения является кодом положительного числа (знак
0), то (X+Y)обр=(X+Y)доп=(X+Y)пр.
б) X= -101,Y= -11;
1) Сложим числа, пользуясь правилами двоичной арифметики:
2) Сложим числа, используя коды:
Прямой код
Сложение в обратном
коде
Сложение в дополнительном
коде
Т
ак как сумма является кодом отрицательного числа (знак 1), то необходимо перевести результаты в прямой код:
70
- из обратного кода
(X+Y)обр=1,1110100 (X+Y)пр=1,0001011;
- из дополнительного кода
(X+Y)доп=1,1110101 (X+Y)пр=1,0001010+0,0000001=1,0001011.
Таким образом, X+Y= -1011 и полученный результат совпадает с обычной записью.
Модифицированные обратный и дополнительный коды
При переполнении разрядной сетки, происходит перенос единицы в знаковый разряд. Это приводит к неправильному результату, причем положительное число, получившееся в результате арифметической операции может восприниматься как отрицательное (так как в знаковом разряде «1») и наоборот.
Например:
Здесь X и Y – коды положительных чисел, но ЭВМ воспринимает результат их сложения как код отрицательного числа («1» в знаковом разряде). Для
обнаружения переполнения разрядной сетки вводятся модифицированные коды.
В модифицированном обратном и модифицированном дополнительном
кодах под знак числа отводится не один, а два разряда: «00» соответствует знаку «+», «11» - знаку «-». Любая другая комбинация («01» или «10»), получившаяся в знаковых разрядах служит признаком переполнения разрядной сетки.
Сложение чисел в модифицированных кодах ничем не отличается от сложения
в обычных обратном и дополнительном кодах.
Рассмотрим предыдущий пример, выполнив сложение в модифицированном обратном коде:
Комбинация «01» в знаковых разрядах означает, что произошло переполнение и получившийся результат – неверный.
Рассмотрим ещё один пример.
71
Пример. Даны два числа: X=101001 и Y= -11010. Сложить их в модифицированном дополнительном коде.
1) Переведем X и Y в модифицированный дополнительный код:
Обычная запись
Модифицированный
обратный код
Модифицированный
дополнительный код
X= +101001
Y= -011010
2) Выполним сложение:
Переполнения нет (в знаковых разрядах «00»), поэтому полученный результат – верный (X+Y=1111)
Формы представления чисел в ЭВМ
При проектировании ЭВМ, создании инструментального и прикладного
программного обеспечения разработчикам приходится решать вопрос о представлении в ЭВМ числовых данных. Для решения большинства прикладных задач обычно достаточно использовать целые и вещественные числа. Запись целочисленных данных в запоминающем устройстве ЭВМ не представляет затруднений: число переводится в двоичную систему и записывается в прямом
коде. Диапазон представляемых чисел в этом случае ограничивается количеством выделенных для записи разрядов. Для вещественных данных обычно используются две формы записи: число с фиксированной точкой (ЧФТ) и число с
плавающей точкой (ЧПТ).
Числа с фиксированной точкой
Форма записи числа с фиксированной точкой использовалась в основном
на ранних этапах развития вычислительной техники. Запись числа с фиксированной точкой обычно имеет знаковый и цифровой разряды. Фиксированная
точка означает, что на этапе конструирования ЭВМ было определено, сколько и
72
какие разряды машинного слова отведены под изображение целой и дробной
частей числа. Запятая в разрядной сетке может быть зафиксирована, в принципе, после любого разряда.
Пример. Ячейка с целой и дробной частью.
Как частный случай числа с фиксированной точкой может быть рассмотрена запись целого числа (в этом случае все разряды, кроме знакового, используются для записи целой части).
Пример. Ячейка с записью целого числа.
К достоинствам использования чисел с фиксированной точкой относятся
простота выполнения арифметических операций и высокая точность изображения чисел. К недостаткам – небольшой диапазон представления чисел.
Числа с плавающей точкой
Для представления чисел с плавающей точкой (ЧПТ) используется полулогарифмическая форма записи числа: N = ± mq ± p, где q– основание системы
счисления, p – порядок числа, m – мантисса числа N.
Положение точки определяется значением порядка p. С изменением порядка точка перемещается (плавает) влево или вправо.
Пример. 12510=12.5*101=1.25*102=0.125*103=0.0125*104=...
Для установления однозначности при записи чисел принята нормализованная форма записи числа. Мантисса нормализованного числа может изменяться в диапазоне: 1/q ≤ | m | < 1. Таким образом, в нормализованных числах
цифра после точки должна быть значащей.
Пример.
73
Для представления чисел в машинном слове выделяют группы разрядов
для изображения мантиссы, порядка, знака числа и знака порядка:
а) представление чисел в формате полуслова
б) представление чисел в формате слова
Наиболее типично представление ЧПТ в формате слова (32 разряда).
Пример. Число А=-3.510=-11.12=-0.111·1010
Максимальным числом представимым
A=(0.1111...1·101111111)2 (1·2127)10.
в
формате
слова
будет
Таким образом, числа с плавающей точкой позволяют увеличить диапазон обрабатываемых чисел, но при этом точность изображения чисел определяется только разрядами мантиссы и уменьшается по сравнению с числами с фиксированной точкой. При записи числа в формате слова диапазон представимых
чисел будет от -1·2127 до 1·2127 (2127 1038), а точность определяться мантиссой,
состоящей из 23 разрядов. Точность может быть повышена путем увеличения
количества разрядов мантиссы. Это реализуется путем представления чисел с
так называемой двойной точностью (используется формат двойного слова):
74
Задание для выполнения работы
1. Что называется системой счисления? На какие два типа можно разделить все системы счисления?
3. Какие системы счисления называются непозиционными? Почему?
Приведите пример такой системы счисления и записи чисел в ней?
4. Какие системы счисления применяются в вычислительной технике: позиционные или непозиционные? Почему?
5. Какие системы счисления называются позиционными? Как изображается число в позиционной системе счисления?
7. Что называется основанием системы счисления?
8. Что называется разрядом в изображении числа?
9. Как можно представить целое положительное число в позиционной
системе счисления?
10. Приведите пример позиционной системы счисления.
11. Опишите правила записи чисел в десятичной системе счисления:
а) какие символы образуют алфавит десятичной системы счисления?
б) что является основанием десятичной системы счисления?
в) как изменяется вес символа в записи числа в зависимости от занимаемой позиции?
12. Какие числа можно использовать в качестве основания системы счисления?
13. Какие системы счисления применяются в компьютере для представления информации?
14. Охарактеризуйте двоичную систему счисления: алфавит, основание
системы счисления, запись числа.
15. Почему двоичная система счисления используется в информатике?
16. Дайте характеристику шестнадцатеричной системе счисления: алфавит, основание, запись чисел. Приведите примеры записи чисел.
17. По каким правилам выполняется сложение двух положительных целых чисел?
75
18. Каковы правила выполнения арифметических операций в двоичной
системе счисления?
19. Для чего используется перевод чисел из одной системы счисления в
другую?
20. Сформулируйте правила перевода чисел из системы счисления с основанием р в десятичную систему счисления и обратного перевода: из десятичной системы счисления в систему счисления с основанием S. Приведите примеры.
21. В каком случае для перевода чисел из одной системы счисления (СС)
в другую может быть использована схема Горнера вычисления значения многочлена в точке? Каковы преимущества ее использования перед другими методами? Приведите пример.
22. Как выполнить перевод чисел из двоичной СС в восьмеричную и обратный перевод? Из двоичной СС в шестнадцатеричную и обратно? Приведите
примеры. Почему эти правила так просты?
23. По каким правилам выполняется перевод из восьмеричной в шестнадцатеричную СС и наоборот? Приведите примеры.
24. С какой целью используется двоично-десятичное представление чисел?
25 Каковы преимущества и недостатки подобного представления чисел в
компьютере?
Упражнение 1.
1. Перевести следующие числа в десятичную систему счисления:
а) 1101112; б) 10110111.10112; в) 563.448; г) 721.358; д) 1C4.A16; е)
9A2F.B52.
2. Перевести следующие числа из «10» с.с в «2», «8», «16» с.с.:
а) 463; б) 1209; в) 362; г) 3925; д) 11355.
3. Перевести следующие числа из «10» с.с в «2», «8», «16» с.с. (точность
вычислений - 5 знаков после точки):
а) 0.0625; б) 0.345; в) 0.225; г) 0.725; д) 217.375; е) 31.2375; ж) 725.03125;
з) 8846.04.
4. Перевести следующие числа в двоичную систему счисления:
а) 1725.3268; б) 341.348; в) 7BF.52A16; г) 3D2.C16.
5. Перевести следующие числа из одной системы счисления в другую:
76
а) 11011001.010112 »8» с.с.;
б) 1011110.11012 »8» с.с.;
в) 1101111101.01011012 »16» с.с.;
г) 110101000.1001012 »16» с.с.
6. Перевести следующие числа из одной системы счисления в другую:
б) 51.438 »16» с.с.;
а) 312.78 »16» с.с.;
г) D4.1916 »8» с.с.
в) 5B.F16 »8» с.с.;
7. Заданы двоичные числа X и Y. Вычислить X+Y и X-Y , если:
а) X=1101001; Y=101111;
б) X=101110110; Y=10111001;
в) X=100011001; Y=101011.
8. Заданы двоичные числа X и Y. Вычислить X*Y и X/Y , если:
а) X=1000010011; Y=1011;
б) X=110010101; Y=1001;
в) X=100101.011; Y=110.1;
г) X=100000.1101; Y=101.01.
Упражнение 2.
1) Записать число в прямом, обратном и дополнительном кодах:
а) 11010; б) -11101; в) -101001; г) -1001110.
2) Перевести X и Y в прямой, обратный и дополнительный коды. Сложить их в обратном и дополнительном кодах. Результат перевести в прямой
код. Проверить полученный результат, пользуясь правилами двоичной арифметики.
а) X= -11010;
Y= 1001111;
г) X= -10110;
Y= -111011;
б) X= -11101;
Y= -100110;
д) X= 1111011;
Y= -1001010;
в) X= 1110100;
Y= -101101;
е) X= -11011;
Y= -10101.
3) Сложить X и Y в модифицированном обратном и модифицированном
дополнительном восьмиразрядных кодах. В случае появления признака переполнения увеличить число разрядов в кодах и повторить суммирование. Результат перевести в прямой код и проверить, пользуясь правилами двоичной
арифметики.
а) X= 10110;
б) X= 11110;
в) X= -11010;
77
Y= 110101;
г) X= -11001;
Y=-100011;
Y= -111001;
д) X= -10101;
Y= 111010;
Y= -100111;
е) X= -1101;
Y= -111011.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
Тема работы: Операционная система Windows
Цель работы: назначение и возможности операционной системы Windows**.
Операционная система – комплекс системных и управляющих программ, предназначенных для наиболее эффективного использования всех ресурсов вычислительной системы.
Назначение операционной системы – организация вычислительного процесса в вычислительной системе, рациональное распределение вычислительных
ресурсов между отдельными решаемыми задачами; предоставление пользователям многочисленных сервисных средств, облегчающих процесс программирования и отладки задач. Операционная система исполняет роль своеобразного
интерфейса между пользователем и вычислительной системой. В значительной
степени формирует у пользователя представление о возможностях вычислительной системы, удобстве работы с ней, ее пропускной способности. Различные операционные системы на одних и тех же технических средствах могут
предоставить пользователю различные возможности для организации вычислительного процесса или автоматизированной обработки данных.
Основные функции ОС:
1. Обеспечивает диалог пользователя с компьютером через интерфейс
пользователя.
Интерфейс – комплекс аппаратных и программных средств, который
предназначен для организации взаимодействия устройств компьютера между
собой, а так же между пользователем и устройствами компьютера.
Существует два основных варианта интерфейса пользователя:
1) Взаимодействие с ОС при помощи команд.
2) Графический интерфейс. К основным чертам графического интерфейса
относятся:
А) Все действия производятся при помощи мыши.
78
Б) Наличие самораскрывающихся меню.
В) Каждая программа работает в отдельном окне.
Г) Все файлы, диски, устройства представлены в виде ярлыков.
2. ОС обеспечивает доступ пользователя к аппаратуре компьютера и к
данным.
3. ОС обеспечивает выполнение операций ввода-вывода.
4. ОС позволяет совместно использовать данные, устройства и др. ресурсы при работе в сети.
5. ОС осуществляет восстановление информации и вычислительного
процесса после ошибок и сбоев.
ОС управляет следующими аппаратными ресурсами компьютера: процессами, памятью, устройствами ввода-вывода, данными.
В программном обеспечении вычислительных систем операционная система занимает основное положение, поскольку осуществляет планирование и
контроль всего вычислительного процесса. Любая из компонент программного
обеспечения обязательно работает под управлением операционной системы.
В соответствии с условиями применения различают три режима операционной системы: пакетной обработки, разделения времени и реального времени.
В режиме пакетной обработки система последовательно выполняет собранные в пакет задания. В этом режиме пользователь не имеет контакта с ЭВМ,
получая лишь результаты вычислений.
В режиме разделения времени система одновременно выполняет несколько задач, допуская обращение каждого пользователя к ЭВМ.
В режиме реального времени система обеспечивает управление объектами в соответствии с принимаемыми входными сигналами. Время отклика ЭВМ
с операционной системой реального времени должно быть минимальным.
Операционная система Windows** – это название семейства операционных систем для IBM-совместимых персональных компьютеров. Это семейство
разработано фирмой Microsoft и предназначено для замены морально устаревшей системы MS DOS. В настоящее время это семейство включает в себя
Windows 95/98/NT/2000/XP/Vista/7.
Основные отличия системы Windows от MS DOS:
• возможность запуска одновременно нескольких программ, более того –
нескольких экземпляров одной и той же программы
79
• единый способ взаимодействия пользователя со всеми Windowsприложениями (единый пользовательский интерфейс)
• поддержка графического режима работы с возможностью вывода различных условных изображений (значков, пиктограмм)
• наличие большого числа разнообразных прикладных программ, которые
могут взаимодействовать друг с другом
• встроенная в систему поддержка мультимедийных возможностей, т.е.
работы со звуковой и видеоинформацией
• встроенная поддержка – возможностей, в т.ч. - работа с Internet
Windows** – это многозадачная операционная система с современным
графическим интерфейсом. После установки она берет на себя все функции
управления ПК, не требует отдельной покупки и установки MS-DOS.
Windows** – это набор средств управления ресурсами ПК и новейших прикладных программ. Произошла дальнейшая интеграция операционной системы
с прикладными программными продуктами. Программы имеют единый пользовательский интерфейс, совместимы друг с другом и поддерживают динамический обмен данными между собой.
Windows** имеет множество полезных и совершенных драйверов, программных утилит и прикладных приложений. При достаточном объеме ОЗУ (8
Мбайт и выше) система обеспечивает повышение скорости выполнения приложений примерно на 25 – 30 %. Заметно ускоряется работа с дисками. Скорость
печати повышена почти вдвое. Новый механизм вытесняющей многозадачности позволяет одновременно запускать несколько программ, не испытывая при
этом никаких трудностей. В частности, когда программа выполняет какуюнибудь операцию, указатель мыши принимает форму песочных часов, предлагающих дождаться завершения начатого действия. Однако стоит вывести его за
пределы окна программы, как появляется возможность, не теряя времени и без
помех, работать с другой программой.
Пользовательский интерфейс
После загрузки Windows большую часть экрана занимает так называемый
«Рабочий стол» (DeskTop). На Рабочем столе размещаются папки (folder) и
значки (icon) основных программ для работы с компьютером, а также ярлыки
наиболее часто используемых программ, документов и принтеров.
Рабочий стол используется:
80
• для запуска необходимых программ
• для переключения между программами
• для отображения результатов работы программ в своих окнах
Чаще всего на поверхности стола находятся пиктограммы с подписями:
• «Мой компьютер» (My Computer) – средства управления компьютером и работы с файлами, хранящимися на встроенных в ПК накопителях;
• «Корзина» (Recycler)– «мусорная корзинка» для сбора ненужных
файлов, предназначенных для удаления;
• «Входящие» – установка средств телекоммуникаций, электронной
почты и факса и работа с ними;
• «Сетевое окружение» – средства сетевого окружения ПК, позволяющие работать с компьютерными сетями и пользоваться ресурсами сети, а также устанавливать и контролировать сетевое оборудование.
Кроме того, на рабочем столе присутствуют ярлыки. Ярлык объекта –
это путь к объекту. Сам объект хранится где-нибудь в другом месте. Ярлыки
являются средствами быстрого доступа к объектам, расположенным в какомлибо каталоге или в сети, к которой подключен компьютер.
В нижней части рабочего стола находится «Панель задач» (TaskBar). Она
содержит кнопку «Пуск» (Start), которая предназначена для быстрого запуска
программ и поиска файлов, а также обеспечивает доступ к справке. Если на
столе открывается окно, то на «Панели задач» появляется соответствующая открытому окну кнопка.
Отдельные файлы объединяют в папки (folder), которые являются аналогом каталогов. В повседневной жизни мы стремимся разложить многочисленные бумаги по папкам и дать каждой папке какое-нибудь название. Телефон,
калькулятор и папки, если они лежат на нашем рабочем столе, мы располагаем
в определенном удобном для нас порядке. Для обозначения предметов, лежащих на столе, Windows 95 использует графические символы. Папки являются
средством организации и представления системных ресурсов ПК (каталогов,
файлов и т. д.). Папка может содержать другие папки (вложенные папки), программы, а также такие объекты, как, например, принтеры и диски. Папка имеет
вид закрытого кейса желтого цвета.
81
Составляющие части окна
В основе системы Windows, также как и других аналогичных систем, лежит понятие окна. Окно – это область экрана, которая связывается с каждой запускаемой программой и используется для управления ее работой. Все окна
оформляются в одном стиле и ведут себя одинаково. Одновременно на экране
могут находиться несколько окон, которые могут перекрывать друг друга.
Каждое окно имеет рамку и заголовок. Рамка используется для изменения
размеров окна с помощью мыши. Заголовок содержит имя запущенной программы и ряд управляющих кнопок. Одна кнопка (maximize) распахивает окно
во весь экран, другая (minimize) сворачивает окно до небольшого значка, третья
(close) закрывает окно и тем самым завершает программу. Кроме того, заголовок используется для перемещения окна по экрану с помощью мыши и для выделения активного (рабочего) в данный момент окна среди всех открытых окон.
Кроме рамки и заголовка, большинство окон содержат строку меню, панель инструментов, линейки прокрутки, рабочую область, строку состояния.
Большинство команд управления окном сосредоточены в строке меню.
На «Панели инструментов» находятся кнопки для быстрого вызова некоторых
пунктов меню. Вид «Панели инструментов» меняется в зависимости от программы или от функции окна. «Панель инструментов» можно убрать.
Некоторые окна имеют в нижней части окна строку состояния, в которой
выводится информация об объекте. Во многих окнах выбор пунктов меню или
других объектов вызывает появление в строке состояния описание объекта или
выбранного пункта меню.
Имеются специальные диалоговые окна, с помощью которых можно ввести необходимые данные или выбрать данные из некоторого набора. Диалоговое окно часто имеет несколько вкладок, заслоняющих друг друга. Чтобы вывести соответствующую вкладку на передний план нужно щелкнуть по ней
82
мышью. Диалоговое окно предоставляет возможность установкой параметров и
другими способами управлять исполнением программы и выполняемыми ею
функциями. Windows 95 включает много общих диалоговых окон для выполнения наиболее распространенных операций, таких, например, как открытие и сохранение документов, выбор приложения, установка параметров принтера и
выбор шрифтов. Эти общие диалоговые окна используются многими прикладными программами для Windows и делают схожей работу с разными прикладными программами.
Например, на следующем рисунке 10 приводится вид стандартного диалогового окна, которое используется для сохранения информации в файле на
диске.
Рис. 10. Стандартное диалоговое окно «Сохранение информации»
Управление окнами
При активном использовании системы
Windows и прикладных программ практически всегда приходится работать одновременно с несколькими приложениями. Каждое приложение выполняется в своем окне, и
поэтому одновременно будет открыто несколько окон. Некоторые из них могут находиться на рабочем столе, некоторые могут быть свернуты в виде кнопкипиктограммы на панели задач. В любых ситуациях активным в данный момент
времени может быть только одно окно, заголовок которого выделен цветом
(обычно – темносиним) по сравнению с остальными окнами
83
Для переключения активности между разными окнами можно использовать один из следующих способов:
• если на рабочем столе виден, хотя бы небольшой фрагмент нужного окна, достаточно щелкнуть на нем мышью
• в любых ситуациях для активизации окна достаточно щелкнуть на соответствующей кнопке в панели задач
• можно выполнить переключение окон только с помощью клавиатуры:
при нажатой клавише Alt надо несколько раз нажать клавишу Tab, пока в
небольшом окне в центре экрана не будет выделена необходимая программа; после этого обе клавиши надо отпустить
Использование правой кнопки мыши
В Windows для правой клавиши мыши найдено важное оперативное применение – стоит щелкнуть ею, как на месте курсора мышки создается небольшое окно с перечнем ряда операций, допустимых для заданного (выделенного в
данный момент) объекта. Такое меню называется контекстным, т.к. содержание пунктов меню зависит от того, какой объект выделен. Пункты контекстного
меню дублируют пункты основного меню.
С помощью контекстного меню очень удобно просмотреть и изменить
свойства объекта. Например: настроить цвета экрана в пункте «Свойства»
(Property) контекстного меню «Рабочего стола»; посмотреть количество используемого и свободного пространства на любом диске в пункте «Свойства»
контекстного меню пиктограммы дисковода; размер любого файла или папки в
пункте «Свойства» контекстного меню выделенного файла или папки. При нажатой правой клавише мыши можно также осуществлять операции копирования или перемещения объектов.
Значок «Мой компьютер»
Одной из наиболее важных пиктограмм на рабочем столе является значок «Мой компьютер» (My Computer). Пиктограмма «Мой компьютер» представляет на рабочем столе папку, как бы содержащую весь компьютер целиком.
Она появляется в левом верхнем углу рабочего стола. Этот значок дает доступ к
файловой системе конкретного ПК и позволяет запустить любое приложение..
Чтобы просмотреть находящиеся в компьютере папки и файлы, необходимо
дважды щелкнуть значок «Мой компьютер».
84
Папка «Мой компьютер» содержит значки всех дисковых накопителей
ПК, папку «Панель управления» (Control Panel), папку «Принтеры» (Printers).
Значки наглядно иллюстрируют назначение того или иного объекта, относящегося к аппаратной части ПК или к его программному обеспечению. Один щелчок левой клавишей мыши приводит к выделению объекта, двойной щелчок запускает закрепленное за значком приложение. Щелкнув дважды на пиктограмме дисковода С:, можно получить дополнительное окно с содержанием этого
диска. Подкаталоги в нем представлены папками, а отдельные файлы значками.
Вид пиктограммы файла зависит от того, какой прикладной программой он
создавался.
Главное меню приложения «Мой компьютер» содержит следующие
пункты:
• «Файл» (File) – работа с файлами (значками, ярлыками, папками);
• «Правка» (Edit) – операции редактирования;
• «Вид» (View) – изменение вида окна;
• ? – включение помощи базы данных.
Для выбора позиции меню можно использовать клавиши перемещения
курсора и, выбрав нужную позицию, нажать клавишу Enter. Это можно сделать
и быстрее – нажав клавишу с подчеркнутой буквой в наименовании нужной
команды. Можно выбрать нужную позицию меню мышкой и дважды щелкнуть
левой клавишей.
85
Команды меню имеют контекстный характер. Команды могут быть разными для дисков, папок, ярлыков или иных объектов. Прежде чем работать с
пунктами меню нужно выделить тот объект, с которым будет производиться
работа.
Если в окне «Мой компьютер» нет выделенных объектов, то в пункте
«Файл» сосредоточены следующие операции:
• «Создать Ярлык» – создание нового ярлыка;
• «Удалить» – удаление выделенных объектов;
• «Переименовать» – переименование объекта;
• «Свойства» – обзор и изменение свойств объектов;
• «Закрыть» – завершение работы с приложением.
Причем, четыре первых пункта выводятся светло-серым цветом и следовательно, являются недоступными. Может быть выполнена только команда
«Закрыть».
Если выделен какой-либо диск, то в меню «Файл» появляются дополнительные позиции:
• «Открыть» (Open) – открытие окна с папками и значками выделенного
диска;
• «Проводник» – открытие окна «Проводника» по Windows;
• «Найти» (Find) – открытие диалогового окна для поиска файлов по заданному имени и признакам;
• «Форматировать» (Format)– позволяет отформатировать диск.
Пункт «Правка» содержит следующие команды:
• «Отменить» (Undo)– отмена последней сделанной операции;
• «Вырезать» (Cut) – перенос объекта в буфер с его устранением в начальном месте;
• «Копировать» (Copy) – копирование объекта в буфер с его сохранением в
начальном месте;
• «Вставить» (Paste) – перенос объекта на новое место;
• «Вставить Ярлык» – перенос ярлыка;
• «Выделить все» – выделение всех объектов;
• «Обратить выделение» – инвертирование выделения.
Команды позиции «Вид» существенно влияют на вид окна приложения
«Мой компьютер» (и других приложений, имеющих в меню команду «Вид»).
86
Поэтому команды этой позиции можно использовать для подстройки пользовательского интерфейса. Можно выводить объекты на экран в виде крупных
значков, мелких значков, списка или таблицы. Если выбран просмотр крупных
или мелких значков, то объекты выводятся в окно в виде пиктограммы с описанием. Для папок описанием является имя папки, для файла – имя файла. Если
выбирается пункт «Таблица», то для каждого объекта кроме значка и описания
выводится дополнительная информация (тип файла, дата создания и др.).
Пункт «Вид» позволяет ввести следующие команды:
• «Панель инструментов» - включение/выключение линейки пиктограмм
быстрого управления приложением;
• «Строка состояния» – включение/выключение строки с выводом оперативной информации (строки состояния в нижней части окна);
• «Крупные значки»
– установка большого размера пиктограмм;
• «Мелкие значки»
– установка малого размера пиктограмм (иконок);
• «Список» – представление иконок в виде списка;
• «Таблица» – представление таблицы иконок с детальной информацией
о них ;
• «Упорядочить значки» – приведение в порядок расположение значков
(порядок расположения предлагается выбрать);
• «Выстроить значки» – расположение значков в линию;
• «Обновить» - обновление вида окна (считать заново информацию с
диска о содержании окна);
• «Параметры» – установка дополнительных опций (параметров).
Пункт «?» порождает подменю справочной системы.
В «Панель инструментов», находящуюся под строкой главного меню
вынесены следующие действия:
• переход на один уровень вверх
• удалить в буфер
• копировать в буфер
• вставить из буфера
• отменить копирование
• удалить
87
Назначение каждого инструмента легко узнать, установив стрелку курсора на соответствующем инструменте. Через секунду ниже картинки появляется
соответствующая информация.
При открытии какого-либо объекта (накопителя, папки) его содержимое
отражается в окне, причем, если открыто несколько объектов, то появится несколько окон. Каждое окно имеет меню. Эти меню аналогичны главному меню
«Мой компьютер».
Если расположение открытых окон нужно упорядочить, то для этого необходимо щелкнуть правой клавишей мыши на «Панели задач». При этом откроется меню, предоставляющее выбор способа упорядочивания окон:
• «Каскадом»,
• «Сверху вниз»,
• «Слева направо»,
• «Свернуть все».
Последний пункт превращает все открытые окна в значки на «Панели задач».
Значок «Корзина»
Значок «Корзина» расположен непосредственно на «Рабочем столе».
Фактически это специальный каталог на жестком диске, в котором хранится
информация об удаляемых файлах, независимо от того, из какой папки производится удаление. Файлы можно удалять путем перетаскивания пиктограммы
файла на «Корзину». Корзина позволяет восстановить файлы, удаленные по
ошибке. Мы можем поступать с объектами рабочего стола точно так, как это
делает рассеянный работник с важными бумажками, случайно выброшенными
в корзину для мусора и затем с поспешностью вынутыми из нее для продолжения работы. После очистки корзины восстановить файлы можно только с помощью специальных программ (утилит), но и это проблематично.
Двойным щелчком по пиктограмме открывается окно корзины (рис. 11).
Оно имеет главное меню, во многом похожее на главное меню приложения
«Мой компьютер».
Чтобы восстановить удаленные файлы и ярлыки, необходимо выделить
восстанавливаемый файл или ярлык и в меню «Файл» выполнить команду
«Восстановить».
88
Чтобы удалить из «Корзины» часть объектов, необходимо их выделить,
затем выбрать в меню «Файл» команду «Удалить».
Рис. 11. Окно корзины
Для очистки «Корзины» выбирается команда «Очистить корзину» в меню
«Файл».
Размер папки-каталога «Корзина» устанавливается в процентах от
размера диска (обычно - 10 %). Этот параметр можно изменить, если сделать на
значке «'Корзина» правый щелчок и выбрать в контекстном меню команду
«Свойства» (Property). Там же можно установить режим прямого удаления
файлов с диска без сохранения информации в «Корзине».
Ярлыки
Ярлык содержит в себе только ссылку на объект (программу, файл, папку,
принтер и т.д.). Файл документа может храниться, например, в каталоге
\WORD\DOCUMENTS, но быть представлен значком на «Рабочем столе». Сам
файл документа не существует на «Рабочем столе» (в каталоге
WINDOWS\Рабочий стол). Вместо этого на «Рабочий стол» (и в каталог
\WINDOWS\Рабочий стол) помещен специальный файл связи. Когда
выполняется двойной щелчок на ярлыке, Windows 95 использует информацию,
которая хранится в файле связи, чтобы найти и открыть объект, связанный с
этим ярлыком.
Квадратик со стрелкой в левом нижнем углу значка означает, что этот
объект – ярлык.
Ярлыки объектов позволяют сделать объект доступным из разных мест.
Ярлык к программе, документу или принтеру может быть создан в любой
папке, а также на «Рабочем столе». Создать ярлык так же легко, как и
скопировать или переместить объект – эти операции очень похожи.
89
Чтобы поместить ярлык на «Рабочий стол» необходимо:
• выделить объект (файл, папку, принтер или компьютер), для которого
необходимо создать ярлык;
• выбрать в меню «Файл» команду «Создать ярлык»;
• перетащить ярлык на «Рабочий стол».
Удалить ярлык можно перетаскиванием его в корзину или клавишей Del.
Удаление ярлыка не влияет на удаление самого объекта.
Создать ярлык можно с помощью перетаскивания правой клавишей
мыши и с помощью пункта контекстного меню.
Кнопка «Пуск» (Start)
Кнопка «Пуск» – самая левая кнопка на «Панели задач». Она
обеспечивает другой способ открытия программ и документов. При нажатии на
кнопку «Пуск» выводится меню, с помощью которого осуществляется быстрый
доступ к программам, документам и другим объектам, включенным в меню
«Пуск». Имеется возможность запустить программу из командной строки,
обратиться к справочной информации, найти нужный файл или папку.
Стандартными пунктами этого меню являются:
• Программы. Это каскадное меню дает быстрый доступ ко всем стандартным программам, которые поставляются в составе Windows 95
• Документы, Этот пункт содержит подменю с несколькими последними
документами и папками, с которыми вы работали, включая те, с которыми вы работали в текущем сеансе.
• Настройка. Это каскадное меню дает возможность доступа к «Панели
управления» (используется для конфигурирования системы), к папке
«Принтеры» (которая позволяет управлять всеми имеющимися принтерами) и к листам свойств самой «Панели задач».
• Поиск. Этот пункт меню позволяет найти файл или папку в компьютере
или в сети, а также найти в сети определенный компьютер.
• Справка. Открывает справочную систему Windows 95.
• Выполнить. Эта команда обеспечивает быстрый запуск программ. Можно ввести команду непосредственно или просмотреть каталоги, чтобы
найти нужную программу.
90
• Остановка. Эта команда появляется в меню «Пуск», если данный ПК
поддерживает режим экономии питания. Она используется для перевода
ПК в этот режим
• Завершение работы. Используется для завершения работы с Windows с
запросами о характере завершения работы. Windows 95 – это сложная
система, поэтому, завершая работу с ней, нельзя просто выключить компьютер. В этом случае можно потерять данные. Утилита «Завершение
работы» выведет простое диалоговое окно с тремя возможностями завершения: завершить работу; перезапустить ПК; выход в MS-DOS. При
завершении работы будет проконтролирован факт закрытия всех открытых приложений и записи всех незаписанных документов.
Если позиция меню имеет треугольник, острием обращенный вправо, то,
стоит задержать на ней курсор мыши, из нее выпадает очередное подменю.
Система меню, при которой пункты могут содержать подпункты,
автоматически открывающиеся при установке на позицию пункта курсора,
называется каскадным меню.
Помимо меню «Пуск» на «Панели задач» располагаются кнопки всех
папок и программ, открытых на данный момент. Для выбора объекта
необходимо щелкнуть на его кнопке на «Панели задач». При этом объект
перемещается на передний план, после чего с ним можно работать.
По умолчанию «Панель задач» появляется в самой нижней части экрана,
но ее можно перетащить мышью в любое место экрана. Можно также
сконфигурировать «Панель задач» таким образом, чтобы она исчезала, когда ею
не пользуются.
В меню «Пуск» отражаются не все программы компьютера, а только те,
которые мы сами захотели туда поместить.
Управление папками и файлами
Самый простой способ управления папками и файлами заключается в
использовании значка «Мой компьютер». С его помощью прежде всего надо
перейти в тот каталог (папку), где необходимо создать новую папку. Затем
можно:
• либо выбрать в меню «Файл» команду «Создать» а потом команду «Папку»
• либо по правому щелчку открыть контекстное меню и выбрать команды
«Создать»/»Папку»
91
После создания заготовки папки следует ввести ее имя, которое может
состоять из нескольких слов (для русской версии можно использовать русские
слова).
Для удаления или переименования папки можно выполнить на ней
правый щелчок и выбрать из контекстного меню необходимую команду.
Для копирования и перемещения папок и файлов можно использовать
один из следующих способов:
• меню «Правка» и команды «Вырезать», «Копировать», «Вставить»
• соответствующие кнопки панели инструментов
• правый щелчок на папке или файле и команды контекстного меню
• операцию перетаскивания объектов мышью; при этом для копирования
надо предварительно нажать и удерживать клавишу Ctrl
Для установки параметров открытых папок используется пункт «Вид»
«Параметры». При этом на экране появляются листы свойств папки (три
вкладыша диалогового окна). Лист свойств «Папка» (вкладыш первый)
позволяет управлять способом отображения на экране новых окон. Можно
открывать новое окно каждый раз, когда выбирается вложенная папка, .или
использовать одно окно. Чаще используются отдельные окна.
Лист свойств «Просмотр» (второй вкладыш) позволяет управлять
содержимым, которое появляется в папке при ее. открытии. Если установлен
флажок опции «Отображать все файлы», папка выводит на экран все файлы,
которые она содержит, включая скрытые и системные. При установке
следующей опции не выводятся файлы, перечисленные в списке ниже флажка.
Следующий флажок необходимо поставить, если в заголовке нужен полный
путь к выбранному объекту (папке). Далее делается установка на вывод файлов
без расширения, если эти файлы должным образом зарегистрированы. Лист
свойств «Типы файлов» позволяет просмотреть и изменить список
зарегистрированных расширений.
Для просмотра свойств папки или файла необходимо выделить нужный
объект и выбрать команду «Свойства» из меню «Файл». На экран выведется
диалоговое окно просмотра свойств выделенного объекта: имя; тип; каталог, к
которому файл относится; размер файла; имя для MS-DOS (длинные имена
файлов сокращаются); дата создания и дата последней модификации; атрибуты
файла, которые при необходимости можно изменить.
92
Для поиска папок и файлов используют пункт меню «Файл» «Найти».
Поиск файлов легко осуществить с помощью меню кнопки «Пуск» или с
помощью «Проводника».
Программа «Проводник» (Explorer)
Для обзора древовидной
файловой структуры в Windows 95
используется окно, возникающее
при активизации пиктограммы
«Мой компьютер», что уже
описывалось. Но еще в состав
Windows 95 входит программа
«Проводник», которая служит для
просмотра и управления файлами
и другими объектами. Есть два способа открыть «Проводник». Первый способ
заключается в открытии меню «Пуск» и выборе пункта «Проводник» из меню
«Программы». Открыть «Проводник» можно, находясь в окне папки (второй
способ). Например, можно открыть папку «Мой компьютер», щелкнуть на
значке С:, чтобы выделить его, затем выбрать пункт меню «Файл»
«Проводник». Появится окно проводника с открытой выбранной папкой (в
данном случае диска С:).
По умолчанию окно «Проводника» включает две панели. Левая панель
показывает все ресурсы, представленные в виде иерархического дерева. Эта
панель включает все объекты, включая папки «Мой компьютер» и «Сетевое
окружение» (если эта папка установлена).
В правой области (панели содержимого) на экран выводится содержимое
выбранной папки. Для просмотра любой другой папки необходимо щелкнуть
мышью на ее значке в левой или в правой панели. В правой панели появится ее
содержимое. То, в каком виде объект появляется на панели содержимого,
зависит от выбранного способа просмотра (пункт меню «Вид»).
В левой панели перед некоторыми папками может стоять прямоугольник
со знаком «+» или «-». Знаком «+» отмечены папки, внутри которых есть еще
папки (т.е. подкаталоги внутри каталога). Если щелкнуть мышкой по знаку «+»,
то папка раскроется и на дереве файловой системы появится новая ветвь.
93
Щелкнув по знаку «-», можно убрать отображение ветви – это полезно, если
данная ветвь вас не интересует.
«Проводник» имеет главное меню, практически аналогичное описанному
для приложения «Мой компьютер». Это означает, что с помощью
«Проводника» можно выполнять большинство операций, которые выполняются
приложением «Мой компьютер».
Надо отметить лишь новую позицию меню «Сервис» с двумя командами:
• «Найти» – поиск объекта (папки или значка) по имени;
• «Перейти» – переход к объекту по имени, заданному в диалоговом
окне.
Ниже строки меню находится раскрывающийся список объектов. Этот
список как бы дублирует дерево папок. В нераскрытом состоянии этот список
состоит из одной строки, содержащей имя активной папки.
Рядом со списком – панель инструментов, как всегда содержащая
инструменты наиболее часто встречающихся операций. Кроме тех, что имеются
в окне «Мой компьютер», здесь представлены следующие инструменты:
• свойства – диалоговое окно, отражающее свойства выделенного
объекта;
• пиктограммы, отвечающие за форму вывода папок и значков на панель
(в виде крупных и мелких значков, а также в виде списка и таблицы).
Нижняя строка окна – информационная строка – содержит информацию о
выделенном объекте.
Для того, чтобы открыть объект, находящийся внутри папки, нужно
дважды щелкнуть на нем в панели содержимого или выделить его и выбрать из
меню команду «Файл» «Открыть». Можно воспользоваться контекстным меню.
Если объект является программой, Windows 95 запускает эту программу. Если
объект является документом, то Windows 95 запускает программу, в которой
этот документ был создан, и загружает в нее документ. Если Windows 95 не
может распознать тип объекта, который вы пытаетесь открыть, то выводит на
экран диалоговое окно. Это диалоговое окно предлагает вам указать тип
объекта. Обычно нужно выбрать из предлагаемого списка программу, с
помощью которой открывается документ.
Если нужно увидеть содержание объекта, но не модифицировать его и
Windows распознает тип объекта, можно воспользоваться командой «Быстрый
94
просмотр» из пункта меню «Файл». В этом случае содержимое файла выведется
в окно «Быстрый просмотр».
Копирование, перемещение, переименование объектов в окне
«Проводника» производится аналогично этим действиям в других окнах. При
выполнении этих действий расположите дерево на левой панели так, чтобы
можно было видеть текущее место расположения файла и будущее место
расположения копии.
Для переименования объекта с использованием мыши необходимо
выделить объект, затем щелкнуть на его имени и ввести новое имя.
Чтобы напечатать документ из «Проводника», нужно выделить документ
и выбрать пункт меню «Печать». Можно документ положить на значок
печатающего устройства, если он виден на экране.
Удалить файл или папку можно, если, выделив объект, нажать клавишу
Del (или выбрать команду «Удалить» из пункта «Файл»). Удаленный файл
можно восстановить немедленно после удаления. Для этого служит команда
«Отменить» пункта «Правка».
С помощью «Проводника» можно найти папку или файл. Для этого
служит команда «Найти» из пункта «Сервис». При этом «Проводник» откроет
диалоговое окно «Найти». Диалоговое окно «Найти» обеспечивает большой
выбор опций, которые дают возможность управлять поиском. Здесь можно
ввести имя файла или папки, указать в какой папке начинать поиск, нужно ли
просматривать все папки, сузить границы поиска, установив ограничение по
дате создания или модификации файла или по типу документа. Для того, чтобы
отформатировать диск, необходимо выделить значок дисковода в окне
«Проводника»,
меню
правой
клавишей
мыши,
выбрать
пункт
«Форматировать».
Работа со справочной системой
Windows 95 содержит справочную систему, которая позволяет в любой
момент получить информацию о Windows 95 и об установленных в ней
прикладных программах. Справочная система выполнена в форме
тематических разделов, каждый из которых содержит информацию на
определенную тему.
95
Для получения справки выбирается пункт «Справка» в меню «Пуск».
Кроме этого каждое окно содержит пункт «?», вызывающий справочную
систему.
Окно «Справочная система» содержит три вкладыша: содержание,
предметный указатель, поиск.
Первый вкладыш выводит перечень тем в справке. Каждый раздел
представлен значком книжки. Для просмотра подразделов нужно дважды
щелкнуть на нужной книжке. При этом раздел развертывается, и на экране
появляется список подразделов и страниц справки, которые он содержит.
Щелкнув на интересующей вас теме, получим справочную информацию в
малом или большом текстовом окне.
Отдельные термины в тематических разделах выделены цветом и
подчеркнуты пунктирной линией. Когда указатель расположен на таком
выделенном термине, его форма изменяется и принимает вид указывающей
руки. Можно вывести на экран объяснение выделенного термина, щелкнув на
нем.
Помимо выделенных терминов в тематических разделах часто можно
встретить кнопки ссылок. Они, как правило, запускают программы, которые
позволяют выполнить описываемые действия. Кнопки ссылок могут ссылаться
на другие тематические разделы, которые содержат информацию, логически
связанную с информацией текущего раздела.
Во многих диалоговых окнах, в том числе и на листах справки, рядом с
кнопкой закрытия имеется кнопка, помеченная вопросительным знаком. Если
на ней щелкнуть, указатель мыши приобретет вид стрелки с вопросительным
знаком. После этого щелчок на каком-либо объекте (например, окне списка,
переключателе, флажке опции) выведет на экран объяснение функций этого
объекта.
Телекоммуникационные возможности
ПК с установленной на нем операционной системой Windows 95 и с
соответствующими аппаратными средствами организует электронную почту и
может быть подключен к локальной или глобальной компьютерной сети. С
таким оснащением ПК позволяет связаться с любым другим компьютером в
сети, с абонентом электронной почты в любой точке земного шара и наладить
двухсторонний обмен информацией.
96
Для связи компьютеров используются телефонные линии, каналы связи
через трансокеанские кабели, оптоволоконные линии связи с огромной
пропускной способностью, радиорелейные многоканальные линии связи и
линии спутниковой связи.
Для соединения компьютеров в сети можно использовать специальные
сетевые карты. Можно осуществить прямое соединение компьютеров через
последовательные или параллельные порты с помощью специальных кабелей.
Можно использовать модем.
Если модем установлен, то при инсталляции Windows 95 идентифицирует
модем и автоматически устанавливает нужные для работы модема системные
программные средства – драйверы. На «Рабочем столе» появится значок
«Входящие». Когда модем не распознан, то возможна установка его драйвера,
поставляемого разработчиком модема.
Если физическая установка модема прошла после инсталляции Windows
95, то придется обратиться к «Мастеру» установки оборудования («Панель
управления», «Установка оборудования»). Процесс ответа на вопросы
«Мастера» называется установкой свойств соединения. Свойства соединения
могут быть заданы с помощью утилиты «Модемы» «Панели управления».
Используя программу «Модемы» можно изменить настройки модема. Обычно
при установке оборудования Windows 95 сама производит необходимые
настройки. Далее необходимо обратиться к «Программе связи»
(HyperTerminal). Программа связи HyperTerminal обеспечивает удаленное
подключение к другим компьютерам, электронным доскам объявлений и
интерактивным службам. Вызвав эту программу, надо указать имя для связи,
после чего можно приступать к сеансу связи: набору телефонного номера, куда
отправляется сообщение, входу в заданную сеть, передаче и приему
информации.
Электронная почта – это средство связи с любым абонентом через
телефонные линии. Она предполагает наличие специальных центров,
оснащенных мощными компьютерами-серверами. Если отправляется письмо из
Смоленска в Нью-Йорк, то это письмо поступает вначале на сервер
электронной почты в Москве. Тот в подходящее время отправляет это письмо
на сервер в Нью-Йорке, используя высвободившийся канал спутниковой связи.
97
Если установлен не модем, а факс-модем, то ПК готов к отправке и
приему факсов. Факс – сокращенное название аппарата для передачи/приема
графических документов. В состав Windows входит программа приема и
отправки факсимильных сообщений Microsoft Fax. Отправить факс можно
также и непосредственно из программы, в которой сообщение было
подготовлено, например из Microsoft Word. Доступ к факсимильным
сообщениям для их просмотра и печати обеспечивает Microsoft Exchange,
которая открывается значком «Входящие» на «Рабочем столе». Microsoft
Exchange представляет собой универсальную почтовую систему, позволяющую
принимать и отправлять электронную почту и факсимильные сообщения, а
также работать с интерактивными информационными системами. Папки
Microsoft Exchange дают возможность произвести группировку сообщений и
организовать совместный доступ к ним.
Если выполнить команду «Сервис» «Службы» в Microsoft Exchange, то
откроется окно информационных служб, которые содержит данная
конфигурация. Например:
• Microsoft Fax
• Microsoft Mail
• Личная адресная книга
• Личные папки
• Служба доступа к Microsoft Network.
Окно «Входящие» позволяет быстро проверить поступающую почту и
подготовить свою. Обычно в окне видны две панели, аналогичные панелям
«Проводника».
Windows 95 поддерживает работу практически всех известных видов
сетей и обеспечивает прямой доступ к интерактивной информационной службе
Microsoft Network. Эта служба дает возможность обмениваться сообщениями с
людьми по всему миру, читать экономические, политические и спортивные
новости, узнавать прогноз погоды, находить ответы на технические вопросы,
загружать тысячи полезных программ, выходить в сеть Internet и многое
другое. Доступ к новой информационной службе Microsoft Network является
отличительной особенностью Windows95. Для включения в сеть ПК после
установки сетевого адаптера надо запустить приложение Network в окне
98
«Панели управления». Это приложение установит программное обеспечение
для сетевого адаптера.
В этом случае на «Рабочем столе» есть значок «Сетевое окружение».
«Сетевое окружение» идентифицирует части сети: домены и компьютеры в
них. Домены представляют собой группы компьютеров. Чтобы просмотреть
список компьютеров, входящих в рабочую группу или структуру сети в целом
нужно дважды щелкнуть на значке «Сетевое окружение». В окне будет виден,
по крайней мере, значок «Вся сеть». Если компьютер подключен к другим
компьютерам в сети, то видны и их значки.
Чтобы просмотреть список всех доступных ресурсов, используется
значок «Вся сеть». Но не все ресурсы могут быть доступны. При подключении
к сети каждый пользователь сам определяет, что сделать «видимым» для сети
из набора собственных аппаратных и программных средств.
К каждому из компонентов сети можно обратится, как к папке своего
компьютера, и, следовательно, можно переписывать файлы, запускать
исполняемые файлы, просматривать рисунки и т. д. Окно «Сетевое окружение»
можно использовать для работы с дисками других компьютеров так же, как
окно «Мой компьютер» с дисками собственного ПК.
Если какая-либо папка в сети используется часто, удобно сопоставить ей
имя диска. Для этого существует специальная кнопка на «Панели
инструментов» окна «Сетевое окружение». После ввода имени папки (имеется в
виду полное имя вместе с именем компьютера) и имени (в виде буквы), которое
Вы хотите назначить данному устройству, это сетевое соединение будет при
каждом запуске появляться в окне «Сетевое окружение».
В сети часто выделяется один мощный ПК, на котором устанавливаются
наиболее важные и объемные продукты. Такой ПК именуют сервером. Он
находится во власти администратора сети. К серверу подключаются клиенты,
или абоненты, – менее мощные ПК, часто именуемые рабочими станциями.
Windows 95 не создавалась как операционная система для серверов, но может
использоваться как на серверах, так и на рабочих станциях. Для управления
серверами используется старший представитель семейства Windows - NT
Server.
99
Стандартные программы
В зависимости от выбранного варианта установки Windows** может
иметь в меню «Стандартные» до 15 и больше программ. В меню
«Стандартные» можно попасть из меню «Программы», которое в свою очередь
выводится на экран щелчком на кнопке «Пуск».
Минимальный набор стандартных программ включает:
• простейший текстовый редактор Notepad (Блокнот)
• форматирующий текстовый редактор WordPad
• простейший графический редактор Paint
• калькулятор (Calculator)
• мультимедиа
• портфель
• служебные программы.
Программа Блокнот (Notepad)
Является простейшим текстовым редактором, который не предоставляет
никаких функций оформления (форматирования) текста. Весь текст вводится
одним и тем же шрифтом. Созданный текст обычно сохраняется в текстовых
файлах с расширением txt.
Программа WordPad
Текстовый редактор WordPad предоставляет возможности создания
несложных отформатированных текстов и является «младшим братом»
профессионального редактора Word.
WordPad
запускается
из
меню
«Пуск»
пункта
«Программы»/»Стандартные»/»Текстовый редактор WordPad». Можно,
конечно, отыскать его через окна или «Проводник».
Пользовательский интерфейс WordPad является своеобразным эталоном
для большинства Windows-приложений, созданных и создаваемых для
операционной системы Windows 95. В окне редактора выводятся:
• строка меню
• стандартная панель инструментов
• панель инструментов для форматирования текста
• размерная линейка
• строка состояния.
100
Важнейшие из команд редактора продублированы пиктограммами
инструментальных панелей. Например:
• пиктограмма в виде чистого листа означает команду «Создать» для
создания нового пустого документа
• пиктограмма в виде открывающейся папки означает команду
«Открыть» для активизации существующего документа
• пиктограмма в виде дискеты означает запись документа в
дисковый файл («Сохранить»)
• пиктограмма в виде ножниц – вырезание отмеченного фрагмента
текста
• пиктограмма в виде бинокля – поиск заданного фрагмента текста.
Совершенно очевидно назначение пиктограмм с разными стилями букв и
разным видом выравнивания текстов – по правой кромке, по середине и по
левой кромке.
Программа Paint
Графический редактор Paint
позволяет создавать, изменять и
просматривать рисунки. Paint содержит много новых возможностей, включая
перемещаемые набор инструментов и палитру, а также предварительный
просмотр рисунков перед печатью.
Программа «Мультимедиа»
В общем, термин «Мультимедиа» означает набор аппаратных и
программных средств, позволяющих пользователю одновременно использовать
все богатство представления информации в самых различных ее формах –
текстовой, числовой, графической, звуковой, анимационной и видео. Все
средства мультимедиа благодаря режиму Plug and Play устанавливаются
автоматически. Это прежде всего кодирование/декодирование аудио- и
видеоинформации (кодеки), всевозможные драйверы мультимедиа устройств
(аудио- и видеоадаптеров, CD-ROM-драйверов и др.). Для реализации
мультимедийных возможностей ПК должен быть оснащен: аудиоадаптером,
микрофоном, акустическими колонками для воспроизведения звука; CD-ROMдрайвером для считывания информации с компакт-дисков; видеобластером для
связи ПК с телевизором, видеомагнитофоном, т. е. для восприятия
видеоинформации телевизионных стандартов и записи ее в виде файлов.
101
Если в ПК установлен аудиоадаптер, то в конце линейки «Панели задач»
есть кнопка с изображением динамика, активизация которой вызывает
появление на экране регулятора громкости. Внешний вид регуляторов со
шкалами напоминает реальный микшер. Стоит уцепиться курсором мышки за
соответствующий ползунок регулятора, как его можно тут же двигать при
нажатой клавише мышки, изменяя при этом уровень звукового сигнала.
«Универсальный проигрыватель» в приложении «Мультимедиа»
позволяет работать с различными устройствами и файлами мультимедиа.
Имеется несколько режимов работы
проигрывателя: проигрывание
видеофильмов, проигрывание звуковых компакт-дисков, проигрывание файлов
синтезированной музыки. Для проигрывания видеоклипов в «Универсальном
проигрывателе» выбирается команда «Устройство», затем «Video для
Windows». Для проигрывания звуковых компакт-дисков выбирается команда
«Устройство» «Аудио компакт-диск». Далее выбирается файл, который нужно
воспроизвести. С помощью «Фонографа» можно создавать свои звуковые
файлы. Для профессиональной деятельности необходимо использовать в таких
целях специальные программы.
Для проигрывания звуковых компакт-дисков в Windows имеется
программа «Лазерный проигрыватель».
Служебные программы
В этот набор входят вспомогательные программы (утилиты) по уходу за
дисками. Утилита «Дефрагментатор дисков» позволяет улучшить внутреннее
представление файлов на диске и тем самым ускорить чтение файлов. Утилита
«Проверка диска» (Scan Disk) обеспечивает поиск дефектов, возникающих при
активном использовании дисков, и их устранение.
Программа «Калькулятор»
Предоставляет возможность выполнять с помощью мыши и клавиатуры
простейшие вычисления (арифметика, проценты, стандартные математические
функции).
Динамический обмен данными
Системы класса Windows предоставляют несколько способов обмена
данными между разными приложениями. Простейший и наиболее часто
используемый способ основан на понятии буфера промежуточного хранения
102
(Clipboard). Фактически, Clipboard – это специальная программа, которая
организует временное хранение передаваемых данных в основной памяти
компьютера. С помощью буфера можно передавать самые различные данные
(объекты): фрагменты текстов и рисунков, таблицы, графики, файлы, папки и
т.д.
Порядок использования буфера:
• выделить передаваемый объект мышью
• активизировать процесс передачи с помощью команд «Вырезать» (Сut)
или «Копировать» (Copy), используя либо меню «Правка» (Edit), либо
кнопки панели инструментов, либо контекстное меню по првому
щелчку мыши
• перейти в приложение-приемник (если это необходимо), установить в
нужном месте курсор и выполнить вставку объекта командой
«Вставить» (Paste)
В простейшем случае передача данных носит статический, неизменяемый
характер. Это означает, что для изменения вставленных данных их надо
удалить, создать снова с помощью соответствующего приложения и повторно
вставить в документ-приемник.
Более гибким и мощным является динамический обмен, при котором
«чужой» объект в основном документе сохраняет информацию о своей
«родной» программе. Для реализации динамического обмена используются две
специальные технологии: DDE (Dynamic Date Exchange) и OLE (Object Linking
and Embedding). Они отличаются с точки зрения программной реализации, но
практически не отличаются для конечного пользователя. Главное отличие - на
последнем этапе вместо команды «Вставить» надо применить команду
«Специальная вставка».
Другой способ заключается в использовании команды «Объект» меню
«Вставка». Для реализации этой возможности соответствующие приложения
должны иметь опцию «Объект» в этом меню. Чтобы включить рисунок в текст,
создаваемый в WordPad, не понадобится запускать графический редактор – он
будет к вашим услугам, как только в этом возникнет необходимость. Наберите
текст и поместите курсор в то место, где вы хотите вставить рисунок. Далее
запустите опцию «Объект» в пункте меню «Вставка». Вы увидите диалоговое
окно с запросом о том, из какого приложения ввести рисунок или в каком
103
приложении его создать. Диалоговое окно содержит внушительный список
приложений, с которыми может работать WordPad. Выбрав из списка какоелибо приложение, вы временно оказываетесь в среде этого приложения и
создаете объект (в нашем примере рисунок). Можно включить в текст,
например, математические расчеты из программы математики Mathcad, данные
из электронной таблицы, задать проигрывание звуковых и видеофайлов.
Задание для выполнения работы
1. Отработка приемов управления с помощью мыши
1. Зависание. Слева на Панели задач имеется кнопка Пуск. Это элемент
управления Windows, называемый командной кнопкой. Наведите на нее указатель мыши и задержите на некоторое время – появится всплывающая подсказка: Начните работу с нажатия этой кнопки.
Справа на Панели задач расположена панель индикации. На этой панели,
в частности, расположен индикатор системных часов. Наведите на него указатель мыши и задержите на некоторое время – появится всплывающая подсказка
с показаниями системного календаря.
1. Щелчок. Наведите указатель мыши на кнопку Пуск и щелкните левой
кнопкой – над ней откроется Главное меню Windows. Меню – это один из элементов управления, представляющий собой список возможных команд. Команды, представленные в меню, выполняются щелчком на соответствующем пункте. Все команды, связанные с элементами управления, выполняются одним
обычным щелчком.
Однако у щелчка есть и другое назначение. Его применяют также для выделения объектов. Разыщите на Рабочем столе значок Мой компьютер и щелкните на нем. Значок и подпись под ним изменят цвет. Это произошло выделение объекта. Объекты выделяют, чтобы подготовить их к дальнейшим операциям.
Щелкните на другом объекте, например на значке Корзина. Выделение
значка Мой компьютер снимется, а вместо него выделится значок Корзина. Если нужно снять выделение со всех объектов, для этого достаточно щелкнуть на
свободном от объектов месте Рабочего стола.
3. Двойной щелчок. Двойной щелчок применяют для использования объектов. Например, двойной щелчок на значке, связанном с приложением, приводит к запуску этого приложения, а двойной щелчок на значке документа приво-
104
дит к открытию данного документа в том приложении, в котором он был создан. При этом происходит одновременно и запуск этого приложения. Относительно документа оно считается родительским.
В системе Windows 98 с одним и тем же объектом можно выполнить много разных действий. Например, файл с музыкальной записью можно воспроизвести (причем в разных приложениях), его можно отредактировать, можно скопировать на другой носитель или удалить. Сколько бы действий ни было возможно с объектом, всегда существует одно основное действие. Оно и выполняется двойным щелчком.
Выполните двойной щелчок на значке Мой компьютер, и на экране откроется одноименное окно Мой компьютер, в котором можно увидеть значки
дисков и других устройств, подключенных к компьютеру, например принтеров.
Если нужно закрыть окно, надо щелкнуть один раз на закрывающей
кнопке, которая находится в правом верхнем углу окна. Закрывающая кнопка –
это элемент управления, и для работы с ним достаточно одного щелчка.
4. Щелчок правой кнопкой. Щелкните правой кнопкой на значке «Мой
компьютер», и рядом с ним откроется элемент управления, который называется
контекстным меню. У каждого объекта Windows свое контекстное меню. Состав его пунктов зависит от свойств объекта, на котором произошел щелчок.
Для примера сравните содержание контекстного меню объектов Мой компьютер и Корзина, обращая внимание на их различия.
Доступ к контекстному меню – основное назначение щелчка правой
кнопкой.
Контекстное меню чрезвычайно важно для работы с объектами операционной системы. Выше мы говорили, что двойной щелчок позволяет выполнить
только то действие над объектом, которое считается основным. В противоположность этому в контекстном меню приведены все действия, которые можно
выполнить над данным объектом. Более того, во всех контекстных меню любых
объетов имеется пункт Свойства. Он позволяет просматривать и изменять свойства объектов, то есть выполнять настройки программ, устройств и самой операционной системы.
5. Перетаскивание. Перетаскивание – очень мощный прием для работы с
объектами операционной системы. Наведите указатель мыши на значок Мой
компьютер. Нажмите левую кнопку и, не отпуская ее, переместите указатель –
105
значок Мой компьютер переместится по поверхности Рабочего стола вместе с
ним.
Откройте окно Мой компьютер. Окно можно перетаскивать с одного места на другое; если «подцепить» его указателем мыши за строку заголовка. Так
прием перетаскивания используют для оформления рабочей среды.
6. Протягивание. Откройте окно Мой компьютер. Наведите указатель
мыши на одну из рамок окна и дождитесь, когда он изменит форму, превратившись в двунаправленную стрелку. После этого нажмите левую кнопку и переместите мышь. Окно изменит размер. Если навести указатель мыши на правый нижний угол окна и выполнить протягивание, то произойдет изменение
размера сразу по двум координатам ( по вертикали и горизонтали).
Изменение формы объектов Windows – полезное, но не единственное использование протягивания. Нередко этот прием используют для группового
выделения объектов. Наведите указатель мыши на поверхность Рабочего стола,
нажмите кнопку мыши и протяните мышь вправо-вниз – за указателем потянется прямоугольный контур выделения. Все объекты, которые окажутся внутри
этого контура, будут выделены одновременно.
7. Специальное перетаскивание. Наведите указатель мыши на значок
Мой компьютер, нажмите правую кнопку мыши и, не отпуская ее, переместите
мышь. Этот прием отличается от обычного перетаскивания только используемой кнопкой, но дает иной результат. При отпускании кнопки не происходит
перемещение объекта, а вместо этого открывается так называемое меню специального перетаскивания. Содержимое этого меню зависит от перемещаемого
объекта. Для большинства объектов в нем четыре пункта (Копировать, Переместить, Создать ярлык и Отменить). Для таких уникальных объектов, как Мой
компьютер или Корзина, в этом меню только два пункта: Создать ярлык и Отменить.
2. Изучение приемов работы с объектами
1. Откройте папку \Мои документы (Пуск>Избранное > Мои документы).
2. Щелчком на разворачивающей кнопке разверните окно на полный экран.
3. В строке меню дайте команду Файл > Создать > Папку. Убедитесь в
том, что в рабочей области окна появился значок папки с присоединенной надписью Новая папка.
106
4. Щелкните правой кнопкой мыши на свободной от значков рабочей области окна текущей папки. В открывшемся контекстном меню выберите команду Создать > Папку. Убедитесь в том, что в пределах окна появился значок
папки с надписью Новая папка (2).
5. Щелкните правой кнопкой мыши на значке Новая папка. В открывшемся контекстном меню выберите пункт Переименовать. Дайте папке содержательное имя, например Экспериментальная. Аналогично переименуйте папку
Новая папка (2). Убедитесь в том, что операционная система не допускает существования в одной папке (\Мои документы) двух объектов с одинаковыми
именами. Дайте второй папке имя Мои эксперименты.
6. Восстановите окно папки \Мои документы до нормального размера
щелчком на восстанавливающей кнопке.
7. Откройте окно Мой компьютер. В нем откройте окно с содержимым
жесткого диска (С:). Пользуясь полосами прокрутки, разыщите в нем папку
\Windows и откройте ее двойным щелчком. Ознакомьтесь с текстом предупреждающего сообщения о том, что изменение содержания этой системной папки
может быть потенциально опасным. Включите отображение содержимого папки щелчком на гиперссылке Показать файлы. В открывшемся содержимом разыщите значок папки \Теmр и откройте ее (эта папка считается папкой временного хранения данных, и экспериментировать с ее содержимым можно без опасений). Перетаскиванием переместите папку Экспериментальная из папки \Мои
документы в папку C:\Windows\Temp. Специальным перетаскиванием переместите папку \Мои эксперименты в папку C:\Windows\Temp и по окончании перетаскивания выберите пункт Переместить в открывшемся контекстном меню.
8. Откройте окно C:\Windows\Temp. Щелчком выделите значок папки
Экспериментальная. При нажатой клавише CTRL щелчком выделите значок
папки \Мои эксперименты. Убедитесь в том, что в рабочей области одновременно выделено два объекта (групповое выделение).
9. Заберите выделенные объекты в буфер обмена комбинацией клавиш
CTRL + X. Убедитесь в том, что их значки исчезли в рабочей области папки.
10. Откройте окно папки \Мои документы. Вставьте в него объекты, находящиеся в буфере обмена (CTRL + V).
11. Выделите значки папок Экспериментальная и \Мои эксперименты в
папке \Мои документы. Щелкните правой кнопкой мыши и в открывшемся
107
контекстном меню выберите пункт Удалить. В открывшемся диалоговом окне
подтвердите необходимость удаления объектов. Закройте окно папки \Мои документы.
12. Двойным щелчком на значке откройте окно Корзина. Убедитесь, что в
нем находятся значки удаленных папок Экспериментальная и \Мои эксперименты. Выделите оба значка. Щелкните правой кнопкой мыши и в открывшемся контекстном меню выберите пункт Восстановить. Закройте Корзину.
13. Откройте окно папки \Мои документы. Убедитесь в том, что в нем
восстановились значки папок Экспериментальная и \Мои эксперименты. Выделите оба значка. Удалите их с помощью клавиши DELETE при нажатой клавише SHIFT. В открывшемся диалоговом окне подтвердите необходимость удаления объектов. Закройте окно папки \Мои документы.
14. Откройте окно Корзины. Убедитесь в том, что объекты, удаленные
при нажатой клавише SHIFT, не поступили в Корзину. Закройте Корзину.
Д Мы научились создавать новые папки с помощью строки меню и контекстного меню, научились давать папкам осмысленные имена, познакомились
с тремя приемами копирования и перемещения объектов между окнами папок
(перетаскиванием, специальным перетаскиванием и с использованием буфера
обмена). Мы освоили приемы группового выделения объектов, удаления объектов в Корзину и окончательного удаления, минуя Корзину.
3. Работа с файловой структурой в программе Проводник
1. Включите персональный компьютер, дождитесь окончания загрузки
операционной системы.
2. Запустите программу Проводник с помощью Главного меню (Пуск >
Программы > Проводник). Обратите внимание на то, какая папка открыта на
левой панели Проводника в момент запуска. Это должна быть корневая папка
системного диска (папка С:).
3. Разыщите на левой панели папку \Мои документы и откройте ее щелчком на значке папки.
4. На правой панели Проводника создайте новую папку
\Экспериментальная.
5. На левой панели разверните папку \Мои документы одним щелчком на
значке узла «+». Обратите внимание на то, что раскрытие и разворачивание папок на левой панели – это разные операции. Убедитесь в том, что на левой па-
108
нели в папке \Мои документы образовалась вложенная папка Экспериментальная.
6. Откройте папку \Экспериментальная на левой панели Проводника. На
правой панели не должно отображаться никакое содержимое, поскольку эта
папка пуста.
7. Создайте на правой панели Проводника новую папку \Мои эксперименты внутри папки Экспериментальная. На левой панели убедитесь в том, что
рядом со значком папки Экспериментальная образовался узел «+», свидетельствующий о том, что папка имеет вложенные папки. Разверните узел и рассмотрите образовавшуюся структуру на левой панели Проводника.
8. На левой панели Проводника разыщите папку \Windows и разверните
ее.
9. На левой панели Проводника внутри папки \Windows разыщите папку
для временного хранения объектов – \Теmр. Не раскрывайте ее.
10. Методом перетаскивания переместите папку Экспериментальная с
правой панели Проводника на левую – в папку C:\Windows\Temp. Эту операцию надо выполнять аккуратно. Чтобы «попадание» было точным, следите за
цветом надписи папки-приемника. При точном наведении надпись меняет цвет
– в этот момент можно отпускать кнопку мыши при перетаскивании. Еще труднее правильно «попасть в приемник» при перетаскивании групп выделенных
объектов. Метод контроля тот же – по выделению надписи.
11. На левой панели Проводника откройте папку C:\Windows\Temp. На
правой панели убедитесь в наличии в ней папки Экспериментальная.
12. Разыщите на левой панели Корзину и перетащите папку Экспериментальная на ее значок. Раскройте Корзину и проверьте наличие в ней только что
удаленной папки. Закройте окно программы Проводник.
4. Приемы работы с текстовым редактором Блокнот
1. Запустите текстовый редактор Блокнот (Пуск > Программы > Стандартные > Блокнот).
2. Введите слово Лизинг и нажмите клавишу ENTER.
3. Введите термины Аренда, Амортизация, Коммерция нажимая после
ввода каждого термина клавишу ENTER.
109
4. Выделение фрагментов производится мышью или кнопками управления курсором совместно с нажатой кнопкой SHIFT.
5. Выделите любой фрагмент текста.
6. Дайте команду Правка > Вырезать, чтобы забрать выделенный фрагмент в буфер обмена. Убедитесь, что он действительно удаляется из документа.
7. Нажмите комбинацию клавиш CTRL+HOME, чтобы установить курсор
в начале документа. Дайте команду Правка > Вставить, чтобы вставить фрагмент из буфера обмена.
8. Установите указатель мыши на начало слова Аренда. Нажмите левую
кнопку мыши и, не отпуская ее, выделите это слово методом протягивания.
9. Нажмите комбинацию клавиш CTRL+X, переместите текстовый курсор
в начале второй строки текста и вставьте новый фрагмент из буфера обмена
(CTRL+V),
10. Установите текстовый курсор в начало строки, содержащей слово
Коммерция. Дважды нажмите комбинацию SHIFT+CTRL+ВПРАВО и убедитесь, что при каждом нажатии выделенный фрагмент расширяется, охватывая
следующее слово. Нажмите комбинацию клавиш SHIFT+ВПРАВО. Мы выделили нужны фрагмент при помощи клавиатурных команд.
11. Нажмите комбинацию клавиш SHIFT+DELETE, переместите текстовый курсор в начало третьей строки текста и вставьте новый фрагмент из буфера обмена с помощью комбинации клавиш SHIFT+INSERT.
12. Используя описанные приемы, завершите формирование списка введенных терминов в алфавитном порядке.
13. Сохраните созданный документ под именем list.txt.
5. Работа с графическим редактором Paint
В этом задании создадим значок.
Этап 1. Выбор заготовки
1. На Рабочем столе щелкните правой кнопкой мыши – откроется контекстное меню Рабочего стола.
2. В контекстном меню выберите команду Создать > Ярлык – произойдет
запуск Мастера создания ярлыка.
3. С помощью кнопки Обзор выберите любой файл и создайте ему ярлык
на Рабочем столе. Что именно это будет за файл, и какой ярлык для него будет
создан, на данном этапе не имеет значения.
110
4. Щелкните правой кнопкой мыши на созданном ярлыке – откроется
контекстное меню ярлыка.
5. В контекстном меню выберите пункт Свойства – откроется диалоговое
окно свойств ярлыка.
6. В диалоговом окне свойств ярлыка выберите вкладку Ярлык и на этой
вкладке щелкните на кнопке Изменение значка – откроется диалоговое окно
Изменение значка.
7. В диалоговом окне Изменение значка приведена коллекция стандартных значков Windows. Чтобы передать эти значки в программу Paint, их надо
«сфотографировать», то есть представить в виде графического файла.
8. В Windows имеется стандартный прием с помощью клавиши PRINT
SCREEN. При том графический образ экрана помещается в буфер обмена Windows. Если нужен не весь экран, а только образ какого-то окна, например коллекцией значков, то это окно следует сделать активным, а потом нажать комбинацию ALT+PRINT SCREEN. Образ окна будет занесен в буфер обмен.
9. Убедитесь в том, что «фотографирование» прошло успешно. Это можно сделать с помощью программы Буфер обмена (Пуск > Программы > Стандартные > Служебные).
10. Закройте все ранее открытые окна, а ярлык, созданный в учебных целях, удалите перетаскиванием в Корзину. Ни в коем случае не копируйте ничего в буфер обмена, иначе графический образ, хранящийся в нем, будет утерян.
Этап 2. Создание файла значка
1. Запустите графический редактор Paint (Пуск > Программы > Стандартные > Paint)
2. Убедитесь, что на палитре задан черный цвет в качестве основного и
белый – в качестве фонового.
3. Дайте команду Рисунок > Атрибуты, в диалоговом окне Атрибуты задайте ширину рисунка, равную 450 точек, и высоту – 500 точек. Щелкните на
кнопке ОК.
4. Дайте команду Правка > Вставить и в рабочем окне графического редактора появится графический образ снимка окна с коллекцией значков.
5. Выберите значок по своему усмотрению.
6. Выберите инструмент Выделение. Он служит для выделения прямоугольных объектов в изображении.
111
7. Инструментом Выделение обведите прямоугольную область вокруг
выбранного значка.
8. Скопируйте выделенную область в буфер обмена командой Правка >
Копировать или комбинацией клавиш CTRL + С.
9. Дайте команду на создание нового графического файла Файл > Создать. На предложение программы сохранить предыдущий рисунок ответьте отказом. При создании нового файла откроется новая рабочая область.
10. Уменьшите размеры рабочей области командой Рисунок > Атрибуты.
Для значка достаточно области размером 40 точек в ширину и 40 точек в высоту.
11. Сохраните созданный рисунок значка. Для этого дайте команду Файл
> Сохранить как. В качестве имени файла введите имя Znachok.
Дополнительное задание. Используя только инструменты Paint, создайте
эмблему учебного заведения.
6. Отработка приемов форматирования текста в WordPad
1. Запустите текстовый процессор WordPad (Пуск > Программы > Стандартные > WordPad).
2. Дайте команду Файл > Сохранить как, в списке Тип файла выберите
пункт Word для Windows 6.0 и сохраните файл под именем amortization.doc.
3. Введите первое слово документа: Амортизация. Выделите его. На панели форматирования задайте шрифт Arial (Кириллица), размер шрифта – 14
пунктом, выберите полужирное начертание.
4. Нажмите клавишу END, чтобы снять выделение, а затем – ENTER.
5. Введите краткое описание термина, указанного в предыдущей строке,
например: «объективный экономический процесс постепенного переноса стоимости средств труда по мере их износа на производимые с их помощью товары
и услуги».
7. Выделите весь только что введенный абзац (можно использовать
«тройной щелчок»). На панели форматирования задайте шрифт Times New Roman (Кириллица), размер шрифта – 12 пунктов.
8. На линейке, расположенной ниже панели форматирования, перетащите
маркер в виде квадратика на расстояние 2 см (по линейке) вправо. Убедитесь,
что весь абзац теперь отображается с отступом от левого края.
112
9. Снимите выделение и установите курсор в начало первой строки того
же самого абзаца. Нажмите клавишу TAB. Убедитесь, что табуляция в первой
строке абзаца может использоваться для создания абзацного отступа.
10. Сохраните созданный документ командой Файл > Сохранить (или
комбинацией клавиш CTRL+S). Обратите внимание на то, что пользоваться командой Файл > Сохранить как уже не нужно. Не нужно ни выбирать место хранения, ни указывать имя файла. Все это мы уже сделали заблаговременно в п. 2.
11. Создайте файлы с аналогичными краткими описаниями для других
терминов электронного «словаря» и отформатируйте термины и описания так,
как указано выше. В качестве учебных пользуйтесь следующими краткими определениями.
Аренда – предоставление какого-либо имущества во временное пользование за определенную плату (файл arenda.doc).
Коммерция электронная – торговая деятельность, основанная на использовании электронных средств связи и осуществляемая с целью получения прибыли (файл e-commerce.doc).
Лизинг – приобретение какого-либо имущества в собственность и предоставление его арендатору во временное владение и пользование для предпринимательских целей (файл leasing.doc).
7. Создание комплексных документов в WordPad
1. Запустите текстовый процессор WordPad.
2. Откройте файл электронного словаря (list.txt). Загрузка готового файла
осуществляется командой Файл > Открыть.
3. Сохраните новый файл под именем dict.doc.
4. Протягиванием мыши выделите содержимое документа и оформимте
шрифтом Times New Roman (Кириллица) с крупным размером шрифта, например, 16 пунктов.
5. Еще раз запустите текстовый процессор WordPad – откроется второе
(дополнительное) рабочее окно. В нем откройте ранее сохраненный документ
amortization.doc. Выделите текст документа и скопируйте его в буфер обмена
командой Правка > Копировать. Закройте дополнительное окно без сохранения.
6. В окне документа dict.doc установите курсор после слова Амортизация
и нажмите клавишу ENTER для перехода на новую строку и дайте команду
Вставка > Объекта в диалоговом окне Вставка объекта установите переключа-
113
тель Создать новый в списке Тип объекта выберите Документ WordPad. Установите также флажок в виде значка.
7. После щелчка на кнопке ОК откроется окно редактирования объекта
WordPad. Скопируйте в него из буфера обмена содержимое словарной статьи
Амортизация. Закройте окно редактирования объекта. В основном окне словаря
вы увидите значок встроенного объекта после слова Амортизация.
8. Это стандартный значок, принятый в операционной системе для обозначения документов WordPad. Мы можем подменить его значком собственного изготовления, взяв файл Znachok.bmp.
9. Щелкните на стандартном значке правой кнопкой мыши и в открывшемся контекстном меню выберите пункт Свойства объекта.
10. В открывшемся диалоговом окне откройте вкладку Вид. На этой
вкладке воспользуйтесь командной кнопкой Изменить значок – откроется диалоговое окно Изменение значка.
11. В диалоговом окне Изменение значка включите переключатель Из
файла. С помощью кнопки Обзор разыщите файл Znachok и удалите все содержимое поля Надпись, чтобы значок не сопровождался никаким текстом. Закройте окно изменения значка щелчком на кнопке ОК.
12. Закройте окно редактирования свойств объекта сначала щелчком на
кнопке Применить, а потом на кнопке Закрыть. В результате под термином
Амортизация должен появиться значок, с которым связана словарная статья,
раскрывающая этот термин.
13. Повторите операции п.п. 5-12 для прочих терминов словаря.
14. В итоге должен получиться комплексный документ. При щелчке на
значке любого из терминов рядом открывается окно WordPad, в котором можно
прочитать и изменить значение данного термина.
15. Сохраните документ Мой_документ.doc.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
Тема работы: Текстовый процессор Microsoft Word
Цель работы: изучить понятия, методы и приемы, относящиеся к созданию текстовых документов.
Цель работы: изучить понятия, методы и приемы, относящиеся к созданию текстовых документов
114
Программные средства, предназначенные для создания, форматирования
и редактирования текстовых документов различной сложности называются
текстовыми процессорами.
Текстовый процессор Microsoft Word ориентирован на графическую операционную систему Windows. В нем в полной мере реализован принцип WYSIWYG (What See Is What Get) – режим полного соответствия, при котором
изображение на экране максимально приближено к печатному тексту, являющимся результатом работы.
Важной особенностью тестового процессора является управление взаимодействием текста со встроенными объектами и встроенными средствами
поддержки русского языка (проверка орфографии и синтаксиса).
Современные текстовые процессоры позволяют создавать документы
трех типов:
• печатные документы, которые создаются и распечатываются на одном рабочем месте. Дальнейшее движение происходит только в бумажной
форме. Состав допустимых средств оформления определяется только техническими возможностями печатающего устройства.
• электронные документы в формате текстового процессора. Такие документы передаются в виде файлов. В большинстве случаев такой документ
может дорабатываться, редактироваться, форматироваться, распечатываться.
Его части могут быть использованы как компоненты для подготовки других
текстовых документов.
• web-документы – это документы, при подготовке которых следует
учитывать ряд особенностей, связанных с приемом/передачей информации в
Интернет. Для этой категории документов наиболее широк выбор средств форматирования и оформления.
К базовым приемам работы с текстами в Microsoft Word относятся следующие:
• создание документа;
• ввод текста;
• редактирование текста;
• форматирование текста;
• сохранение документа;
• печать документа.
115
Для создания нового документа принято использовать два метода создания нового документа: на основе готового шаблона или на основе существующего документа.
Запуск Microsoft Word
.Двойной щелчок
На рабочем столе найти ярлык Microsoft Word
мышью над ярлыком активизирует текстовый процессор.
Если ярлык на рабочем столе отсутствует, то щелкните по кнопке «Пуск»
на панели задач. В пункте меню «Программы» найдите «Microsoft Word». В результате выполненных действий на экране вашего компьютера буде развернуто
окно текстового процессора.
Рис. 12. Рабочее окно текстового процессора Word 2003
Главное окно Word можно разделить на пять основных областей:
•
Строка заголовка
•
Строка меню
•
Панели инструментов
•
Рабочая область
•
Строка состояния
Строка заголовка помимо собственно заголовка содержит пиктограмму
системного меню и кнопки управления окном.
Строка меню содержит команды основного меню. Все команды являются
иерархическими. Это означает, что при выборе одной из таких команд на экране появляется ее ниспадающее меню.
116
Панели инструментов предоставляют в ваше распоряжение удобное средство для быстрого выполнения команд и процедур. Для работы с панелями инструментов вам необходима мышь или аналогичное устройство позиционирования. Для того чтобы выполнить команду или процедуру, представленную на
панели инструментов соответствующей кнопкой, достаточно нажать мышью
эту кнопку. Панели инструментов доступны в любой момент.
Под строкой меню располагаются панели инструментов: “Стандартная” и
“Форматирование”. Помимо этих двух панелей Word содержит большое число
других панелей. Настройка панелей происходит выбором пункта меню Вид >
Панели инструментов.
Строка состояния расположена в нижней части главного окна. Чтобы
отобразить строку состояния, выберите в меню «Сервис» команду «Параметры», откройте вкладку «Вид», а затем установите флажок строку состояния в
группе «Показывать».
В левой части строки состояния отображается информация о текущем документе:
•
Номер текущей страницы,
•
Номер текущего раздела. Информация, отображаемая этим элементом, имеет смысл только для больших документов, разбитых на разделы,
•
Количество страниц от начала документа до текущей страницы и
общее число страниц в документе,
•
Расстояние по вертикали между курсором и верхним краем страницы. Появляется, если текст, в котором находится курсор, является видимым,
•
Количество строк от начала страницы до курсора. Появляется, если
текст, в котором находится курсор, является видимым,
•
Количество символов от левого поля до курсора, включая пробелы
и символы табуляции. Появляется, если текст, в котором находится курсор, является видимым.
Кроме того, строка состояния содержит индикаторы режима работа, которые информируют, в каком из режимов вы работаете в настоящий момент:
•
ЗАП – активен режим записи макрокоманд (используется при соз-
дании макросов: пункт меню «Сервис» → «Макрос» → «Макросы»), показывает состояние записи макроса. Для включения или отключения записи макроса
117
дважды щелкните элемент ЗАП. Когда запись макроса отключена, элемент ЗАП
окрашен в неяркий цвет;
•
ИСПР – активен режим маркировки исправлений. Маркеры исправления помогают видеть, какие изменения были внесены в документ по сравнению с его последней версией. На панели инструментов «Рецензирование» нажата кнопка «Исправления»;
•
ВДЛ – Активна клавиша F8 (Расширить выделение). С помощью
этого средства можно увеличить размер выделенного фрагмента текста. В этом
случае каждое нажатие F8 будет расширять выделение (символ, слово, предложение и т.д.). Для сужения области выделения используется Shift+F8, для отмены действия F8 – Esc;
•
ЗАМ – ативен режим замены символов. Переключение между режимами осуществляется клавишей Insert.
Черный цвет соответствует включенному состоянию режима, серый – выключенному.
Включение/выключение режимов осуществляется соответствующими
командами. Кроме того, для переключения конкретного режима вы можете
дважды нажать мышью соответствующий ему индикатор.
Основной областью является рабочая область Word, в которой могут быть
одновременно открыты окна для нескольких документов.
Линейки (горизонтальная и вертикальная) позволяют визуально оценить
текущее положения курсора в тексте. Однако в Word линейки выполняют дополнительные, возможно, более важные функции.
Горизонтальная линейка позволяет визуально изменять:
•
Отступы абзацев
•
Поля на странице
•
Ширину колонок и столбцов таблиц
•
Устанавливать с помощью мыши позиции табуляции
При перемещении курсора маркеры отступов и позиции табуляции на горизонтальной линейке отражают установки для того абзаца, в котором находится курсор.
118
Вертикальная линейка отображается вдоль левого поля страницы. С ее
помощью вы можете быстро регулировать верхние и нижние поля страницы, а
также высоту строк в таблице.
Можно по своему усмотрению отображать линейки на экране или удалить их, освободив тем самым больше места для документа.
Режимы отображения документов
Microsoft Word поддерживает несколько режимов представления документов.
•
Обычный режим
•
Режим разметки страницы
•
Режим структуры документа
•
Режим предварительного просмотра (кнопка
панели "Стандартная")
Обычный режим – этот режим просмотра принят по умолчанию. Режим
позволяет включать или выключать просмотр форматирования текст. В этом
режиме упрощается разметка страницы, что позволяет быстро вводить, редактировать и просматривать текст. Однако часть элементов оформления в этом
режиме оказывается недоступна.
Режим разметки страницы позволяет получить адекватное представление о странице документа, и внести нужные уточнения в текст и форматирование. При этом режиме на экран выводится полная информация соответствующая печатному виду – поля документа видны в явном виде, выводятся все изображения, созданные средствами рисования Word, отображаются все колонтитулы.
Режим структуры документа предоставляет удобные средства для работы со структурой. Позволяет свернуть документ до основных заголовков или
развернуть какую-то часть под одним из заголовков, что упрощает просмотр,
перемещение и копирование текста из разных частей документа, а также изменение структуры больших документов. Для того, чтобы эффективно пользоваться этим режимом, нужно создать структуру документа. Создание структуры осуществляется присвоением абзацам заголовков специальных стилей: "Заголовок 1", "Заголовок 2","Заголовок 3"..."Заголовок 9".
Режим предварительного просмотра – позволяет увидеть документ в
том виде, в котором он будет напечатан. Этот режим очень полезен для того,
119
чтобы избежать ненужного расхода времени и бумаги на пробную печать. Редактировать документ в этом режиме нельзя.
Каждый из перечисленных режимов отображения текста можно вызвать,
войдя в пункт меню «Вид».
В процессе работы можно изменять масштаб изображения: увеличить
изображение до 500 % – для детальной работы или уменьшить – для просмотра
общего вида страницы. Кроме этого любой из перечисленных выше режимов
можно отобразить "Во весь экран" (команда из меню Вид) – тогда с экрана убираются все элементы рабочего окна, а выводится только документ. Это позволяет опытному пользователю максимально использовать экранную область.
При первом открытии Word, виден на экране чистый документ (рис. 12).
Можно сразу же начать вводить текст в этот документ. До тех пор пока файл не
сохранен, работа временно находится в оперативной памяти и не застрахован
от случайностей, одна из которых, бросок питания в электрической сети, который в одно мгновение может уничтожить труд нескольких часов, поэтому не
забывайте систематически сохраняться.
При первом сохранении документа должны указать в окне диалога «Сохранить как» имя файла, в котором будет храниться документ, а также его место расположения, т.е. необходимо указать диск и папку. В последующих сеансах работы файл можно оставить под тем же именем (Файл > Сохранить) или
под другим именем (Файл > Сохранить как). Кроме того, для сохранения файла
вы можете воспользоваться кнопкой «Сохранить » на стандартной панели
инструментов или оперативной клавишей Shift+F12. Установите указатель мыши на кнопку панели инструментов с изображением дискеты и нажмите кнопку
мыши.
При сохранении документа полезно просмотреть итоговую информацию
о работе с ним и задать ему специальные свойства. Это можно сделать с помощью окна диалога “Свойства”. Это окно диалога включает информацию, примечания, которые помогут вам облегчить задачу поиска файлов позже.
Вкладки “Общие” и “Статистика” не требуют вашего участия, они заполняются автоматически. Вкладка “Документ” содержит общие сведения, такие
как: Тема, Автор, Должность, Организация, Группа, Ключевые слова, Заметки.
Эти поля ввода вы должны заполнить сами, причем в каждое из полей следует
вводить не более 255 символов.
120
Набирая текст документа в Word, необходимо помнить следующие основные правила:
•
Нажимать на клавишу Enter нужно только тогда, когда хотите создать начать новый абзац в тексте или вставить пустую строку. Не нужно использовать эту клавишу в конце каждой строки, слова сами переносятся на новую строку при достижении границы области печати
•
Для форматирования текста и придания документу хорошего внешнего вида MS Word имеет очень мощное средство - характеристики и свойства
абзаца. Не используйте более 1 пробела подряд - вместо этого используйте:
отступы, табуляты. Не ставьте несколько пустых абзацев подряд - вместо этого
используйте свойства абзацев: положение на странице и интервал перед и после
абзаца.
•
Для быстрого применения заранее заготовленных характеристик и
свойств абзацев применяйте стили, их можно создавать самим или воспользоваться библиотекой стилей
•
Для того, чтобы в одном и том же документе можно было установить разные характеристики бумаги, на которой набирается текст, (правильно
это называется "Параметры страницы"), нужно создавать разделы документа.
Раздел – это часть документа, для которой могут быть установлены собственные (отличные от других разделов) параметры страницы. Новый раздел
создается с помощью специального символа "разрыв раздела", он вставляется в
документ через меню "Вставка" - "Разрыв...".
После запуска Word на экране появляется пустой документ под названием Документ 1. Это название указывает на то, что данный документ является
первым созданным с момента запуска программы. При создании последующих
документов Word присваивает им имена с возрастающими номерами: Документ
2, Документ 3 и т.д. Даже в том случае, если закроете Документ 1, следующий
документ, созданный в текущем сеансе работы, будет назван Документ 2.
Каждый документ Microsoft Word основан на шаблоне. Шаблон определяет основную структуру документа и содержит настройки документа, такие
как элементы автотекста (текстовые или графические элементы, которые можно многократно использовать в документах, например стандартные пункты договора или список отпускаемых товаров. Каждый выделенный фрагмент текста
или графический объект сохраняется в виде элемента автотекста и получает
121
свое уникальное имя.), шрифты, назначенные сочетания клавиш, макросы (макрокоманда или набор макрокоманд, используемый для автоматического выполнения некоторых операций. Макросы записываются на языке программирования Visual Basic для приложений.), меню, параметры страницы, форматирование и стили.
Общие шаблоны, включая шаблон Normal.dot (универсальный шаблон
для любых типов документов. Для изменения стандартного форматирования
или содержимого документа в этот шаблон можно внести необходимые изменения.), содержат настройки, доступные для всех документов. Шаблоны документов, например шаблоны записок или факсов в диалоговом окне Шаблоны,
содержат настройки, доступные только для документов, основанных на соответствующих шаблонах.
Безопасность. Поскольку шаблоны могут содержать макросы с вирусами, проявляйте осторожность при их открытии или создании файлов на их основе. Применяйте следующие меры предосторожности: выполняйте на компьютере современные антивирусные программы; установите высокий уровень
безопасности для макросов; снимите флажок «Доверять всем установленным
надстройкам и шаблонам»; используйте цифровые подписи; поддерживайте
список доверенных источников.
Шаблоны, сохраненные в папке Шаблоны, отображаются на вкладке
«Общие» диалогового окна «Шаблоны». Чтобы создать в диалоговом окне
«Шаблоны» пользовательские вкладки для шаблонов, создайте новую подпапку
в папке «Шаблоны», а затем сохраните шаблоны в этой подпапке. Имя, заданное для подпапки, будет присвоено новой вкладке.
При сохранении шаблона Microsoft Word автоматически выбирает расположение, заданное для типа файлов шаблоны пользователя (меню «Сервис»,
команда «Параметры», вкладка «Расположение»). По умолчанию используется
папка «Шаблоны» и ее подпапки. Шаблоны, сохраненные в других папках, не
будут отображаться в диалоговом окне Шаблоны.
Любой файл с расширением DOC, сохраняемый в папке «Шаблоны»,
также используется как шаблон.
Шаблон определяет совокупность параметров, на основании которых
будет осуществляться форматирование документа. К этим параметрам
122
можно отнести начертание шрифта, величину полей, установки табуляторов и
т.д.
Кроме того, шаблоны могут содержать следующие элементы:
•
Текст (например, верхние и/или нижние колонтитулы)
•
Предопределенные стили (заголовки уровней, нормальный, основной текст и т.п.), а также созданные вами пользовательские стили
•
Таблицы
•
Рамки
•
Графические изображения
•
Специальные средства (макросы, кнопки и даже панели инструментов) и т.д.
В Word существуют шаблоны трех типов:
•
Шаблон “Обычный”, который предназначен для создания стандартных документов с параметрами, принятыми по умолчанию
•
Специальные шаблоны, входящие в комплект поставки MS Word
(например, письма, факсы, и т.д.), а также созданные вами разнообразные пользовательские шаблоны
•
Шаблоны мастеров, которые в интерактивном режиме проводят вас
через все стадии создания документа. Для этой цели используется последовательность окон диалога, с помощью которых на каждом этапе вы указываете
конкретные характеристики документа.
Понятие стиля
Стиль – это совокупность параметров форматирования, имеющая свое название. Использование стилей позволяет повысить эффективность и ускорить
выполнение вашей работы. Форматирование с помощью стилей сводится к выделению нужных фрагментов текста и выбору из списка требуемого стиля для
данного фрагмента.
1.
Выберите команду «Стили и форматирование» в пункте меню «Формат».
2.
В открывшемся окне «Стили и форматирование»
выберите нужный стиль или «Создать стиль» для создания
собственного стиля.
3.
В поле Имя введите название стиля.
4.
В поле Стиль выберите Списка.
5.
Выберите нужные параметры или нажмите кнопку
Формат для просмотра дополнительных параметров.
123
Примечания
Чтобы применять новый стиль в документах, основанных на том же шаблоне,
установите флажок «Добавить в шаблон». Новый стиль будет добавлен в шаблон, присоединенный к активному документу.
Чтобы повторно использовать новый стиль списка, выберите его в области задач Стили и форматирование или на вкладке Список стилей диалогового окна
Список (меню Формат, команда Список).
В Word стиль может быть применен как к целому абзацу, так и к нескольким символам – абзац можно не выделять, достаточно установить в нем курсор,
а стиль символов можно применить к фрагменту текста любой величины, требуемый фрагмент обязательно должен быть выделен.
В качестве основного стиля, установленного по умолчанию используется
стиль “Нормальный”. Этот стиль применяется для основного текста документа
и служит основой для создания других стилей.
Word содержит несколько десятков встроенных стилей, а также пять основных или, как их еще иногда называют, базовых стилей: Нормальный, Заголовок 1, Заголовок 2, Заголовок 3 и Шрифт абзаца по умолчанию. Стили, используемые в текущем документе, представлены в списке Стиль на панели инструментов “Форматирование”.
Весь список встроенных стилей можно увидеть в окне диалога “Стиль”
при установке в поле Список опции Всех стилей.
Параметры форматирования, входящие в понятие стиля абзаца:
•
Шрифт, которым написан текст абзаца
•
Отступы и интервалы, установленные для данного стиля абзаца
•
Позиции табуляции, установленные в абзаце
•
Обрамление вокруг абзаца текста
•
Язык, которым написан абзац. (Используется для подключения соответствующих словарей при проверке орфографии и грамматики для данного
абзаца)
•
Кадр
•
Нумерация строк в абзаце
Для правильного форматирования документа, каждому абзацу, который
имеет отличительные характеристики форматирования, необходимо назначать
124
собственный стиль. Для этого, после форматирования абзаца, необходимо
щелкнуть по полю «Стиль» (панель инструментов) и указать новое имя стиля.
Или вызвать диалоговое окно «Стили» (Файл > Стиль...) и воспользоваться кнопкой «Создать»...
Название стиля, вводится в
поле Имя. Поле Стиль указывает, к
какому стилю (абзаца или символа)
относится выбранный стиль. Поле
Описание содержит параметры форматирования стиля, выбранного для
изменения.
В поле «Основан на стиле»
указан стиль, на котором основан новый стиль. В случае необходимости вы
можете изменить базовый стиль. Для этого следует нажатием кнопки, расположенной в правой части поля, открыть список и выбрать из него требуемый
стиль.
В поле «Стиль» следующего абзаца указан стиль, который установлен для
следующего абзаца. Если вам требуется изменить этот стиль, выберите нужный
стиль из раскрывающегося списка.
Нажмите кнопку «Формат». На экране появится ниспадающее меню. Выберите команду в зависимости от того, какие параметры вы собираетесь изменить. В соответствии с вашим выбором откроется окно диалога. Предположим,
что требуется изменить шрифт. В этом случае вы выбираете команду «Шрифт».
Откроется уже знакомое вам окно диалога Шрифт.
Если вы хотите, чтобы внесенные вами изменения сохранились в шаблоне, установите флажок «Добавить в шаблон». Для завершения внесения изменений нажмите .
Создание документа
Для создания первого документа воспользуемся шаблоном “Обычный”.
Этот шаблон полезен в тех случаях, когда вам нужен пустой документ, в который в дальнейшем будет вводиться информация. При этом к документу не
125
предъявляется каких-либо специальных требований по оформлению или форматированию.
Для создания нового документа, основанного на обычном шаблоне, вы
» на стандартной
можете нажать Ctrl+N на клавиатуре или кнопку «Создать
панели инструментов. Команда «Создать» из меню «Файл» выводит окно диалога “Создание документа”, в котором можно выбрать шаблон для нового документа.
В ваше распоряжение предоставляются все предопределенные и стандартные шаблоны, которые могут быть использованы при создании новых документов. Это окно диалога содержит закладки, на каждой из которых представлена определенная группа шаблонов и мастеров. Вы можете воспользоваться любым из шаблонов, присутствующем в списке шаблонов (входящих в
состав поставки MS Word или своим собственным). Помимо обычных шаблонов присутствуют, так называемые, шаблоны-мастера. Мастера шаг за шагом
проведут вас через все стадии создания документа. Например, вместе с Мастером писем (или факсов) вы сможете самостоятельно создать деловое письмо.
Все, что от вас требуется – это следовать инструкциям, появляющимся в окнах
диалога. Кнопки, расположенные в нижней части каждого из окон диалога, позволяют вам перемещаться из текущего окна к следующему или возвратиться к
предыдущему.
Редактирование документа
Под редактированием подразумевается внесение каких-либо изменений в
существующий документ. Word предоставляет в ваше распоряжение широкий
набор средств редактирования документов.
126
Прежде чем перейти непосредственно к средствам редактирования мы
рассмотрим режимы работы с документом, существующие в Word.
Внесение изменений может не ограничиться заменой одного или нескольких символов, но потребовать изменение взаимного расположение отдельных частей документа. Вы познакомитесь со средствами перемещения и
копирования текста и объектов в пределах одного документа, а также между
документами.
Элементарные операции редактирования сводятся к вставке или удаления
символа. Вставка символа осуществляется его непосредственным вводом с клавиатуры. Для удаления символа используются клавиши Delete и Backspace в зависимости от того, требуется удалить символ справа или слева от курсора.
Более сложные операции предполагают работу с фрагментами документа,
которые могут содержать рисунки, таблицы, кадры и другие объекты. В Word
вы можете перемещать, копировать и удалять фрагменты документа. Однако
прежде чем приступить к операциям с фрагментами, вам необходимо выделить
фрагмент в документе.
Для выделения текста можно использовать мышь или клавиатуру. Выделение текста с помощью мыши:
•
мышью;
Слова – установите курсор на выбранное слово и дважды нажмите
•
Строки – установите указатель мыши напротив выделяемой строки
слева от документа, вне его пределов. Указатель изменит вид на наклонную
стрелку, указывающую на нужную строку. Нажмите кнопку мыши;
•
Абзаца – установите указатель мыши напротив любой строки выделяемого абзаца слева от документа, вне его пределов. Дважды нажмите кнопку
мыши;
•
Фрагмента любого размера – установите указатель мыши в начале
фрагмента. Нажмите кнопку мыши и, не отпуская ее, переместите указатель в
конец фрагмента (единичный символ, слово, предложение и т.д.).
Выделение текста с помощью клавиатуры:
•
Слова – Shift+Ctrl+ (кнопки управления курсором);
•
Текста до начала строки – Shift+Home;
•
Текста до конца строки – Shift+End;
127
•
Расширить (или сузить) выделение фрагмента на одну строку –
Shift+ (кнопки управления курсором);
•
Фрагмента до начала документа – Shift+Ctrl+Home;
•
Фрагмента до конца документа – Shift+Ctrl+ End.
Дополнительные средства выделения в ваше распоряжение предоставляет
клавиша F8. Каждое нажатие этой клавиши расширяет фрагмент выделения
текста.
Word позволяет совместить осуществлять замену выделенного текста новым. При этом новый текст может вводиться непосредственно с клавиатуры
или копироваться из буфера обмена.
Перемещение и копирование фрагмента
Наиболее простым способом перемещения и копирования фрагмента документа, содержащего текст и другие объекты, является способ называемый
“перенести-и-оставить”. Этот способ предполагает выполнение следующей последовательности действий:
•
Выделите требуемый фрагмент.
•
Установите указатель мыши в выделенном фрагменте.
•
Нажмите кнопку мыши и, удерживая ее в нажатом состоянии, переместите фрагмент в требуемое место.
•
При нажатии кнопки мыши указатель мыши принимает вид наклонной стрелки, на нижнем конце которой расположен пунктирный прямоугольник. В процессе перемещения в документе отображается пунктирная вертикальная черта, указывающая то место, которое займет фрагмент, если в этот
момент будет отпущена кнопка мыши.
•
Для завершения перемещения отпустите кнопку мыши.
Копирование фрагмента осуществляется аналогичным образом. Единственным отличием от приведенной выше процедуры перемещения является то,
что перед нажатием мышью выделенного фрагмента необходимо нажать клавишу Ctrl и удерживать ее до тех пор, пока фрагмент не будет скопирован. Для
того чтобы в процессе выполняемых действий вы могли отличить перемещение
от копирования, при копировании указатель мыши содержит дополнительный
знак “+” (плюс).
Приведенные выше способы перемещения и копирования фрагмента целесообразно применять в тех случаях, когда действия выполняются в пределах
128
одного экрана. Если фрагмент нужно перенести на большее настояние, этот
способ становится неудобным.
Клавиши F2 и Shift+F2 позволяют перемещать и копировать фрагмент за
границы текущего окна.
•
Выделите требуемый фрагмент (например, абзац текста).
•
Нажмите клавишу F2.
•
Установите указатель мыши в то место, куда вы предполагаете переместить фрагмент.
•
Нажмите Enter.
Копирование фрагмента отличается тем, что вместо клавиши F2 следует
нажать Shift+F2.
Для копирования и перемещения текста вы можете воспользоваться буфером обмена. Буфер обмена является средством Windows и представляет собой область временного хранения информации. С его помощью вы можете:
•
Вырезать фрагмент документа, содержащий текст и другие объекты, из одного места и вставить в другое место
•
Перенести целый документ или его часть в другой документ
•
Скопировать фрагмент в буфер, не удаляя его из документа, что позволяет многократно использовать в различных местах документа
Для работы с буфером обмена вы можете использовать команды меню
Правка, команды контекстного меню, кнопки стандартной панели инструментов и клавишные команды.
Если вам часто приходится вводить в документы одни и те же длинные
названия компаний или использовать для оформления документов стандартные
объекты (логотип компании, стандартный заголовок делового письма и т.д.),
эту процедуру можно упростить с помощью средства, называемого автотекстом. Автотекст позволяет быстро вставить в документ требуемые объекты и
гарантирует правильность при повторном вводе текста.
Отмена результатов редактирования
К сожалению, при редактировании никто не застрахован от ошибок. Вы
можете случайно удалить текст, содержащий, например,
сложную таблицу.
Для отмены результатов редактирования вы можете
воспользоваться меню команды «Правка», раскрываю-
129
щимся списком «Отменить» на стандартной панели инструментов или оперативными клавишами.
Команда «Правка > Отменить» позволяет отменить последнее действие
редактирования. Если вы измените свое мнение и решите восстановить отмененное действие, выберите команду «Правка > Повторить». Команды «Отменить» и «Повторить» расположены в двух первых строках меню, однако их
конкретные названия изменяется в зависимости от конкретной ситуации и ваших предыдущих действий. Например, если вы вводите текст, то в меню будут
представлены команды: «Отменить ввод» и «Повторить ввод». Если вы перемещаете выделенный фрагмент, – «Отменить перемещение», «Повторить перемещение». Если вы удалили выделенный фрагмент, команды изменят свои наименования на «Отменить удаление» и «Повторить удаление» и т.д.
С помощью этих кнопок вы можете отменить или восстановить сразу несколько действий. Для этого нажмите кнопку раскрытия списка, расположенную справа от кнопки «Отменить» или «Повторить». На экране появится соответственно список «Отменить» или «Повторить», в котором следует указать,
какие именно действия из списка вы предполагаете отменить или восстановить.
При отмене результатов редактирования следует учитывать тот факт, что
ошибочные действия рекомендуется отменять сразу после их совершения. В
противном случае может произойти следующее. Вы выполнили ошибочное
действие. Далее выполнили в документе ряд совершенно правильных действий
(ввели текст, разместили рисунки, таблицы и т.д.), и только после этого обнаружили ошибку. Найти нужное место в списке «Отменить» не составляет труда
(если выполнялись действия, которые могут быть отменены). Однако, отменив
ошибочное действие, вы тем самым отмените всю последующую работу.
В таком случае рекомендуется поступить следующим образом. Скопируйте фрагмент документа, содержащий результаты всех действий, которые
были выполнены после ошибочного действия. При этом фрагмент может быть
скопирован в буфер обмена или во вновь созданный документ. Затем, воспользовавшись списком «Отмена», отмените ошибочное действие. В заключение
скопируйте текст из буфера обмена или вспомогательного документа.
Открытие существующего документа
Для открытия уже существующего документа воспользуйтесь одним из
следующих способов:
130
•
•
•
Выберите команду «Файл > Открыть»
Нажмите Ctrl+О на клавиатуре
Нажмите кнопку «Открыть» на стандартной панели инструментов.
Рис. 13. Окно открытия документа
С помощью окна диалога «Открытие документа» (рис. 13) можно:
•
Осуществить поиск файла
•
Открыть документ
•
Переместить файл
•
Вырезать файл
•
Скопировать файл
•
Создать ярлык
•
Удалить файл
•
Переименовать файл
•
Просмотреть свойства файла
•
Осуществить быстрый просмотр файла без его открытия
•
Открыть только для чтения
•
Напечатать файл
•
Упорядочить файлы, хранящиеся в папке
Фактически средства, предоставляемые в ваше распоряжение окном диалога «Открытие документа», выполняют функции поисково-информационной
системы.
131
Представление списка папок и документов в табличном виде осуществляется с помощью кнопки «Таблица». Этот способ может оказаться полезным в
том случае, если вы помните, когда последний раз работали с требуемым документом. Кроме того, в табличном виде указывается объем файлов. Эти сведения могут облегчить поиск документа.
Если вам окажется недостаточно информации о файле, полученной с помощью табличного представления, воспользуйтесь кнопкой «Вывод свойств».
С помощью этого средства вы сможете просмотреть дополнительные сведения
и определить, является ли этот файл тем, который вы ищете.
С помощью кнопки «Вывод содержимого» можно просмотреть документ,
не открывая его. Это средство может оказаться полезным при поиске файла, когда поисковая система обнаружила несколько файлов со сходным содержанием
или с общими ключевыми словами.
Построение формул
Для этого используется редактор формул – программа, входящая в состав
Word. Для этого выполнить пункт меню «Вставка», подпункт «Объект», в списке объектов выбрать «Microsoft Equation». Появится поле для ввода формулы и
меню редактора формул, содержащее множество шаблонов для ввода различных математических символов и конструкций и позволяющее построить формулу в обычном для математики виде, подобно показанной ниже.
y = ∫ 3 x 3 dx
Формула представляет собой встроенный объект и его можно перемещать, менять размер и повторно редактировать как любой встроенный объект.
В редакторе формул не работает клавиша «ПРОБЕЛ», поскольку необходимые интервалы между символами создаются автоматически. Вставить пробел
можно, если в строке меню редактора формул выбрать команду «Текст» в
пункте «Стиль».
Специальные средства редактирования
Помимо простейших средств, описанных выше, в процессе редактирования можно использовать инструмент поиска и замены, который позволяет найти в документе нужное место или формат, а также осуществить контекстную
замену всех вхождений указанных символов. Для этого необходимо войти в
132
пункт меню «Правка», выбрать команду «Найти» и в окне «Найти и Заменить»
ввести нужное слово или фразу или символ». В случае замены указать на что
желаете заменить.
Текстовый процессор Word имеет в своем наборе Тезариус. Тезариус –
это словарь смысловых синонимов. При подготовке технической документации
особую роль играют смысловые синонимы к используемым значениям. Тезариус удобно вызывать через пункт «Синонимы» контекстного меню.
Контекстным меню называется меню, содержащее
список команд, относящихся к конкретному объекту. Для
вызова контекстного меню щелкните объект правой кнопкой
или нажмите клавиши (SHIFT+F10). Для команд этих меню
допускается изменение значков, отображение значка и/или
текста и переименование. Кроме того, команды контекстных
меню можно перемещать и копировать так же, как и команды любого другого
меню в Office.
Немаловажным вопросом редактирования является проверка орфографии,
грамматики и стиля
Как правило, на заключительном этапе редактирования выполняется перенос слов, позволяющий более компактно разместить текст в документе.
Обязательным требованием, предъявляемым к мощным современным
текстовым редакторам, является наличие средства проверки орфографии. Задача проверки орфографии заключается в том, чтобы облегчить редактирование,
и от того, сколь полно эта задача решена, зависит качество текстового редактора.
Проверка орфографии в Word может осуществляться в процессе ввода
текста. Для включения проверки орфографии следует воспользоваться вкладкой «Орфография» окна диалога «Параметры», где нужно установить флажок
«Автоматически проверять орфографию».
В том случае, если Вы согласны с замечанием и намерены исправить
ошибку, поступите следующим образом:
•
Установите курсор на слове, подчеркнутом волнистой линией.
•
Нажмите правую кнопку мыши. При этом открывается контекстное
меню проверки орфографии.
133
Word предлагает слова для замены из встроенных словарей. Если вам
подходит одно из предложенных Word слов, выберите его, тогда подчеркнутое
слово будет заменено на указанное.
Если Word подчеркнул правильно написанное слово, выберите «Добавить», в результате чего Word внесет это слово в имеющийся словарь, а если
оно встречается несколько раз, но вы не хотите включать в его словарь, выберите Пропустить все
Если не хотите отвлекаться на исправления текста в процессе ввода, то
можете отключить автоматическую проверку орфографии. Вы всегда можете
проверить орфографию уже введенного текста или его фрагмента, выполнив
одно из следующих действий:
•
Выберите команду «Сервис > Орфография»
•
Нажмите кнопку «Орфография» на панели инструментов
•
Нажмите F7 на клавиатуре
Современные версии Word предлагают, кроме орфографии, проверку
пунктуации, а также средства автоввода.
Задание для выполнения работы
Задание 1. Настройка параметров печатного документа
Примечание. Форматирование документов, предназначенных для печати на принтере, выполняется в «привязке» к параметрам печатной страницы.
1. Запустите текстовый процессор Microsoft Word.
2. Дайте команду для создания нового документа: «Файл > Создать».
3. В диалоговом окне «Создание документа» переключатель «Создать»
установите в положение «Документ» и выберите шаблон «Обычный».
4. Откройте диалоговое окно «Параметры страницы» (Файл > Параметры
страницы).
5. На вкладке «Размер бумаги» выберите в раскрывающемся списке «Размер» бумаги пункт А4 (это формат 210x297 мм). В случае использования нестандартного формата выбирают пункт «Другой» и с помощью кнопок счетчиков «Ширина» и «Высота» задают его параметры.
6. Задайте ориентацию бумаги (Книжная или Альбомная).
7. На вкладке «Поля» задайте размеры полей:
Левое – 25 мм,
Правое – 15 мм,
Верхнее – 15 мм, Нижнее – 20 мм.
134
8. Для нижнего поля задайте интервал от края до колонтитула 12 мм (в
нижнем колонтитуле будет размещаться номер печатной страницы).
9. Если предполагается двусторонняя печать (четные страницы печатаются на оборотной стороне нечетных страниц), установите флажок «Зеркальные
поля». Сбросьте этот флажок.
10. Проверьте, как действует настройка печати двух страниц на одном
листе. Установите флажок 2 страницы на листе. На панели «Образец» рассмотрите результат настройки. Перейдите на вкладку «Размер бумаги» и установите
«альбомную» ориентацию страниц. Оцените результат настройки. Восстановите «книжную» ориентацию и печать одной страницы на листе.
11. Создайте нижний колонтитул для размещения номера печатной страницы. Дайте команду «Вид > Колонтитулы» – откроется панель инструментов
«Колонтитул». Пользуясь кнопкой «Верхний/нижний колонтитулы», создайте
область нижнего колонтитула. Вставьте в нее номер страницы щелчком на
кнопке Номер страницы на панели инструментов «Колонтитулы». Отцентрируйте номер страницы щелчком на кнопке «По центру» на панели инструментов «Форматирование». Закройте панель «Колонтитулы». Убедитесь в том, что
в документе появились нижние колонтитулы с номерами страниц.
Примечание. Прямой команды для удаления колонтитулов нет. Чтобы
удалить колонтитулы по всем документу, надо очистить область колонтитула на одной из страниц. Колонтитул, лишенный содержимого, удаляется
автоматически.
12. Закройте панель инструментов «Колонтитулы». Сохраните документ
командой «Сохранить как», дав ему имя «Эксперимент» и использовав для сохранения папку заранее созданную рабочую папку.
Задание 2. Ввод специальных символов
Введите предложение: Длина окружности равна 2πR. Для подготовки к
упражнению запустите текстовый процессор и создайте пустой документ, взяв
за основу шаблон Обычный.
1. Замена шрифта. Введите текст: Длина окружности равна 2pR. Выделите букву «p». На панели «Форматирование" раскройте список шрифтов и выберите символьный набор Symbol. Символ «р» заменится символом «π».
2. Классический подход. Введите текст: Длина окружности равна 2xR.
Выделите символ «х». Откройте программу Таблица символов (Пуск > Про-
135
граммы > Стандартные > Служебные > Таблица символов). В окне этой программы выберите шрифт Symbol. В поле таблицы разыщите символ π, выделите
его, щелкните на кнопке «Выбрать» и на кнопке «Копировать». Вернитесь в окно Microsoft Word и комбинацией клавиш CTRL+V вставьте из буфера обмена
скопированный символ на место выделенного.
3. Использование стиля. Если документ содержит много символов греческого алфавита, имеет смысл создать для них специальный знаковый стиль. Для
этого откройте диалоговое окно «Стиль» командой «Формат > Стиль» и щелкните на кнопке «Создать». В диалоговом окне «Создание стиля» в поле «Имя»
введите имя нового стиля – «Греческий», в раскрывающемся списке «Стиль»
выберите пункт «Знака» и в списке «Основан» на стиле выберите базовый
стиль. Если предполагается и в дальнейшем создание аналогичных документов,
созданный стиль можно сохранить в шаблоне, установив флажок «Добавить в
шаблон». После этого щелкните на кнопке «Формат», в открывшемся меню выберите пункт «Шрифт» и замените текущий шрифт символьным набором Symbol. В дальнейшем при необходимости ввода греческих букв достаточно на панели «Форматирование» выбрать стиль «Греческий».
Примечание. Этот прием специфичен для программы Microsoft Word.
Далеко не все текстовые редакторы и процессоры позволяют создавать знаковые стили – большинство используют только стили абзаца, применение которых изменяет шрифт во всем абзаце целиком.
4. Применение «горячих клавиш». Можем закрепить символ π за комбинацией клавиш CTRL+ALT+P и использовать ее всюду, где в этом возникает необходимость.
Дайте команду «Вставка > Символ» – откроется диалоговое окно «Символ». В списке «Шрифт» выберите шрифт Symbol. В таблице символов разыщите и выберите символ π. Щелкните на кнопке «Клавиша» – откроется диалоговое окно «Настройка клавиатуры». Убедитесь в том, что текстовый курсор
находится в поле «Новое сочетание клавиш». Когда фокус ввода находится в
нужном поле, нажмите желаемую комбинацию клавиш, например
CTRL+ALT+P. Обратите внимание на запись, появившуюся в поле, и щелкните
на кнопке «Назначить». Закройте открытые диалоговые окна и проверьте работу данной комбинации.
136
Задание 3. Создание сложных таблиц методом рисования
Платежное поручение – табличная форма сложной структуры.
1. Запустите текстовый процессор.
2. Создайте новый документ на базе шаблона «Обычный».
3. В качестве режима представления документа включите Режим разметки (Вид > Разметка страницы), чтобы четко видеть границы полосы набора.
4. Откройте панель инструментов «Таблицы и границы» (Вид > Панели
инструментов > Таблицы и границы).
5. Выберите инструмент «Нарисовать таблицу».
6. Методом протягивания нарисуйте с его помощью прямоугольник, ширина которого равна ширине полосы набора. Высота прямоугольника может
быть произвольной – его можно будет растянуть или сжать впоследствии. Для
этого достаточно навести указатель мыши на нижнюю границу рамки и, когда
указатель сменит форму, переместить рамку методом перетаскивания.
Полученный прямоугольник представляет собой внешнюю границу таблицы. Для прочих границ она будет опорной, то есть, они должны начинаться и
заканчиваться на опорной границе.
7. Проведите шесть вертикальных линий. Это внутренние границы. На
ширину столбцов не обращайте внимания – ее можно будет изменить впоследствии.
137
8. Убедитесь, что с помощью инструмента «Ластик» можно удалить любую из только что проведенных границ. Удаление выполняется одним щелчком. Внешние границы удалить нельзя.
9. Проведите 14 горизонтальных линий, как показано на рисунке.
10. Убедитесь с помощью «Ластика» в том, что вертикальные линии,
ставшие опорными для первой горизонтальной линии, не могут быть удалены.
11. Выделите всю таблицу. Для этого введите в нее указатель мыши и
дайте команду «Таблица > Выделить > Таблица».
12. Когда таблица выделена, можно задать высоту ее строк элементом
управления «Таблица > Свойства таблицы > Строка > Высота строки». Добавьте в нижней части таблицы несколько строк командой «Таблица > Добавить >
Строки ниже». При необходимости впоследствии можно добавить необходимое
количество строк.
13. Методом перетаскивания вертикальных границ создайте нужное соотношение между шириной столбцов.
14. Проведите дополнительные вертикальные линии инструментом «Нарисовать таблицу».
15. Выделите группы столбцов, которые должны иметь равную ширину.
Для этого установите указатель мыши над верхней рамкой таблицы и в тот момент, когда он примет форму стрелки, направленной вниз, щелкните левой
кнопкой.
16. Выделенные столбцы станут равными по ширине, если щелкнуть на
кнопке «Выровнять ширину» столбцов, расположенной на панели инструментов Таблицы и границы.
138
17. Отмените отображение границ необходимых ячеек инструментом
«Границы ячеек».
18. Заполните текстовые поля таблицы. Гарнитуру шрифта, его размер и
начертание, тип выравнивания задайте с помощью инструментов панели Форматирование.
19. Обратите внимание на то, что в ячейках таблицы имеет значение не
только горизонтальное, но и вертикальное выравнивание, поэтому для задания
выравнивания заголовков средств панели «Форматирование» недостаточно.
Нужный метод выравнивания выбирают в центре панели «Таблицы и границы».
20. Завершив создание таблицы, сохраните документ Word.
Задание 4. Создание диаграмм на основе таблиц
1. Запустите текстовый процессор.
2. Создайте новый документ на базе шаблона «Обычный». 3. В качестве
режима представления документа включите «Режим разметки» (Вид > Разметка
страницы), чтобы четко видеть границы полосы набора.
4. Командой «Таблица > Добавить > Таблица» создайте базовую таблицу.
5. Выделите соответствующие ячейки и объедините их командой «Таблица > Объединить ячейки».
6. Заполните таблицу согласно прилагаемому образцу.
Марки автомобилей
Города
Жигули Самара Нива
Москвич Ока
Таврия
Москва
502
536
120
266
96
152
Воронеж 206
312
62
104
65
68
Саратов
314
428
71
92
14
25
139
7. Установите указатель мыши в поле таблицы и выделите таблицу командой «Таблица > Выделить > Таблица». Скопируйте выделенную таблицу в
буфер обмена (Правка > Копировать),
8. Вставьте базовую диаграмму командой «Вставка > Объект > Диаграмма Microsoft Graph». Рядом с диаграммой развернется ее базовая таблица.
9. Выделите содержимое базовой таблицы диаграммы щелчком на ячейке,
образованной на пересечении заголовков строк и столбцов в левом верхнем углу.
10. Замените содержимое базовой таблицы содержимым своей таблицы,
командой вставки содержимого из буфера обмена (Правка > Вставить).
11. Обратите внимание на то, как изменилась диаграмма – она пришла в
соответствие с содержимым таблицы.
12. На диаграмме выделите область построения. Щелкните правой кнопкой мыши и в контекстном меню выберите пункт Тип диаграммы. Средствами
открывшегося диалогового окна проверьте, как выглядят диаграммы других
(стандартных и нестандартных) типов.
13. Закройте диалоговое окно Тип диаграммы. Сохраните документ Word.
Задание 5. Приемы работы с графическими объектами
1. Запустите текстовый процессор.
2. Создайте новый документ на базе шаблона «Обычный».
3. В качестве режима представления документа включите «Режим разметки» (Вид > Разметка страницы), чтобы четко видеть границы полосы набора.
4. Введите несколько строк произвольного текста.
5. Командой «Вставка > Рисунок > Из файла» вставьте ниже текста рисунок из произвольного файла.
6. Выделите рисунок щелчком левой кнопки мыши – откроется панель
инструментов «Настройка изображения». Используя кнопку «Формат» рисунка,
откройте одноименное диалоговое окно.
7. На вкладке «Положение» выберите вариант размещения «В тексте».
Передвиньте изображение, методом перетаскивания, оценивая происходящее
взаимодействие с текстом.
140
8. На вкладке «Положение» диалогового окна «Формат» рисунка выберите вариант размещения «По контуру». Проверьте, как происходит взаимодействие с текстом при перемещении изображения.
9. Выделите изображение, скопируйте его в буфер обмена (CTRL+C) и
создайте рядом его копию (CTRL+V).
10. Перемещая оба изображения, добейтесь их положения рядом с выравниванием по верхнему краю.
11. Повторите перемещение изображений с выравниванием при нажатой
клавише ALT. Убедитесь в том, что перемещение изображений происходит
дискретно, с привязкой к узлам невидимой сетки, что позволяет выполнить выравнивание абсолютно точно.
12. Выделите одно из изображений. Используя угловой маркер, измените
его размер методом перетаскивания.
13. Восстановите прежний размер изображения.
14. Повторите перетаскивание углового маркера, но при нажатой клавише
CTRL. Обратите внимание на то, что характер изменения размера изображения
изменился. В данном случае оно масштабируется «от центра».
15. Сохраните итоговый документ Word.
Задание 6. Создание графических заголовков
1. Запустите текстовый процессор.
2. Создайте новый документ на базе шаблона «Обычный».
3. В качестве режима представления документа включите «Режим разметки» (Вид > Разметка страницы), чтобы четко видеть границы полосы набора.
4. Введите несколько строк произвольного текста.
5. Командой «Вид > Панели инструментов > WordArt» включите отображение панели инструментов «WordArt».
6. Щелкните на кнопке «Добавить объект WordArt» – произойдет запуск
«Мастера создания объекта WordArt».
7. В окне «Коллекция WordArt» выберите желаемый стиль оформления
надписи.
8. В диалоговом окне «Изменение текста WordArt» выберите желаемый
шрифт, его размер, начертание и введите текст создаваемого заголовка (надписи).
141
9. После щелчка на кнопке «ОК» произойдет вставка созданного объекта
в текущий документ Microsoft Word.
10. Дальнейшее управление формой и расположением созданного объекта
выполняют элементами управления панели инструментов WordArt. Проверьте,
как протекают следующие операции (после каждой команды возвращайтесь к
исходному состоянию комбинацией CTRL+Z):
• изменение содержания надписи (Изменить текст);
• изменение стиля оформления (Коллекция WordArt);
• изменение характера взаимодействия с основным текстом (Формат объекта WordArt > Положение);
• изменение формы надписи (Форма WordArt);
• вращение надписи за один из угловых маркеров (Свободное вращение);
• выравнивание букв надписи по высоте (Выровнять буквы WordArt по
высоте);
• расположение текста надписи по вертикали (Вертикальный текст WordArt);
• управление интервалом между символами (Межсимвольный интервал
WordArt).
11. Закончив эксперименты, создайте заголовок по своему вкусу и сохраните документ Word.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
Тема работы: Редактор электронных таблиц Microsoft Excel
Цель работы: Знакомство с основными понятиями и интерфейсом
Microsoft Excel. Создание таблиц. Использование формул и встроенных функций. Создание новых функций с использованием языка Visual Basic. Построение диаграмм и графиков. Решение вычислительных задач.
Класс программ, используемых для обработки табличных данных, называется электронными таблицами или табличными процессорами. В основе этих
программ лежит «электронная» модель обычной таблицы, представленной
столбцами и строками, на пересечении которых образуются ячейки.
Особенностью электронных таблиц является возможность использования
формул для описания связи между значениями различных ячеек.
142
С помощью электронной таблицы можно проанализировать полученные
числовые значения, представить полученные зависимости в виде диаграмм различного вида, используя для этого встроенные инструменты, связывать различные таблицы между собой, использовать многократно единожды созданную
таблицу.
Электронная таблица как минимум обеспечивает выполнение следующих операций:
•
проведение различных вычислений с использованием мощного аппарата функций и формул
•
исследование влияния различных факторов на данные
•
решение задач оптимизации
•
получение выборки данных, удовлетворяющих определенным критериям
•
построение графиков и диаграмм
•
статистический анализ данных
Основное достоинство и отличие электронных таблиц заключается именно в простоте использования средств обработки данных. И хотя средства обработки данных по своим возможностям могут сравниться с базами данных, работа с ними не требует от пользователя специальной подготовки в области программирования.
В таблицы можно вводить любую информацию: текст, числа, даты и время, формулы, рисунки, диаграммы, графики. Вся вводимая информация может
быть обработана при помощи специальных функций.
В Excel для Windows есть настолько мощный аппарат математической
статистики, что вы можете заниматься статистическим моделированием.
Запуск Microsoft Excel можно осуществить, используя пункт «Программы» Главного меню (кнопка «Пуск») или щелкнув дважды на ярлыке. расположенном
на
Рабочем столе.
На
экране
появится
окно,
показанное на
рис. 14.
143
Рис. 14. Окно Microsoft Excel
1.
Поле названия главного окна.
2.
Строка меню.
3.
Кнопки управления
4.
Панели инструментов.
5.
Поле имени
6.
Строка формул
7.
Строка состояния
8.
Поле названия окна рабочей книги (дочернее окно Excel).
9.
Активный лист рабочей книги.
10. Кнопка выделения всего листа.
11. Активная (текущая) ячейка.
12. Имя столбца.
13. Номер строки.
Окно Excel содержит множество различных элементов. Некоторые из них
присущи всем программам в среде Windows, остальные есть только в окне
Excel. Обратите внимание: рабочая область главного окна Excel занята окном
рабочей книги, состоящей из рабочих листов.
Рабочая книга – это набор рабочих листов, каждый из которых имеет
табличную структуру и может содержать одну или несколько таблиц. Созданная рабочая книга хранится в файле с расширением .xls.
Рабочий лист – это собственно электронная таблица, основной тип документа, используемый в Excel для хранения и манипулирования данными. Он
состоит из столбцов и строк, и всегда является частью рабочей книги.
144
Столбцы озаглавлены буквами, строки – цифрами. Щелкните мышью на
любой ячейке вашего рабочего листа – вы сделаете ее текущей (она пометится
рамкой). В поле имени, будет показан адрес текущей ячейки, например А1. Как
и во многих других программах в среде Windows, вы можете представить рабочий лист в виде отдельного окна со своим собственным заголовком – это окно
будем называть окном рабочей книги так как в таком окне можно обрабатывать
несколько рабочих листов.
В окне Excel, как и в других программах Windows, под заголовком окна
находится строка меню. Она содержит главное меню Excel, состоящим из нескольких пунктов. Посредством команд из этого меню можно выполнить все
возможные действия над рабочими книгами и данными в таблицах.
Внизу экрана расположена полоса, на которой выводится информация о
выбранной команде или выполняемой операции. Выделенная команда коротко
описывается в левой части строки состояния. Здесь также указывается информация о выполняемой операции, такой, как открытие или сохранение файла,
копирование ячеек или запись макроса. Правая часть строки состояния показывает, включены ли ключи, такие, как CAPS LOCK, SCROLL LOCK или NUM
LOCK.
После запуска Excel для Windows на экране появляется рабочая книга
Книга1, содержащая рабочие листы. Каждый лист представляет собой таблицу,
состоящую из строк и столбцов.
На основном экране расположены следующие объекты: строка основного
меню, две панели инструментов «Стандартная» и «Форматирование», строка
формул, поле имени, строка состояния, полосы прокрутки.
Наиболее простой способ получения информации о кнопках панели состоит в следующем. Вы перемещаете указатель мыши на интересующую вас
кнопку, например, на кнопку Справка. При этом рядом с кнопкой появляется ее
название в окошке желтого цвета, а в левой части строки состояния – краткая
характеристика действий, которые произойдут при нажатии этой кнопки.
Для выполнения команды из основного меню поместите курсор мыши на
требуемую команду и нажмите кнопку мыши.
Для отказа от выбора опции меню после его появления на экране нажмите
клавишу «Esc» и попадете в меню предыдущего уровня.
145
Для получения справочной информации нажмите мышью знак ? из основного меню. Появится меню, в котором выберите команду Вызов справки.
Также, окно диалога многих команд содержит кнопку Справка, при нажатии
которой Excel для Windows обеспечит вас информацией о том, как пользоваться этим окном диалога.
Кнопка Справка, расположенная на панели инструментов Стандартная,
добавляет к курсору мыши вопросительный знак ?. После этого информацию о
командах и элементах экрана можно получить, если установить в нужное место
указатель мыши с вопросительным знаком и нажать левую кнопку мыши.
После завершения текущего сеанса работы в Excel для Windows выполните команду Файл > Выход.
Ячейка
Ячейка – это основной элемент электронной таблицы только в ней может содержаться какая-либо информация (текст, значения, формулы).
Структура ячейки Excel:
1-й уровень содержит видимое на экране изображение (т.е. отформатированный текст) или результат вычисления формулы).
2-й уровень содержит форматы ячейки (формат чисел, шрифты, выключатель (включатель) признак показывать или нет ячейку, вид рамки, защита ячейки).
3-й уровень содержит формулу, которая может состоять из текста, числа
или встроенных функций.
4-й уровень содержит имя ячейки, это имя может использоваться в формулах других ячеек, при этом обеспечивается абсолютная адресация данной
ячейки .
5-й уровень содержит примечания данной ячейки (произвольный текст).
Если ячейка содержит примечание, то в правом верхнем углу появляется красный квадратик (точка).
Каждая ячейка имеет адрес – обозначается именем столбца и номером
строки. Например «А2».
Для работы с несколькими ячейками сразу необходимо выделить блок
ячеек. Это выполняется следующим образом: Щелкнув на ячейке и удерживая
146
кнопку мыши, протяните по листу указателем. При этом будет произведено выделение смежных ячеек. Блок описывается двумя адресами, разделенными знаком двоеточия – адресом верхней левой и нижней правой ячеек. На рисунке,
например, выделен блок: A2:D4.
Панели инструментов
При первом запуске Microsoft Excel на экране видны две панели инструментов: Стандартная (Standart) и Форматирование (Formatting).
Excel имеет несколько встроенных панелей, кнопки которых дают возможность быстро выполнить большинство стандартных операций. Панели инструментов: Зависимости, Диаграмма, Рисование, Форматирование, Формы,
Полный Экран, Запрос и Сведение, Стандартная, Остановка Записи, Мастер
Подсказок, Visual Basic, Рабочая Группа.
Ввод и редактирование данных
Для ввода информации в заданную ячейку нужно установить на нее курсор или нажать мышью на этой ячейке. После этого можно начинать вводить
данные. С вводом первого символа вы переходите в режим ввода, при этом в
строке состояния отображается слово Ввод.
Если информация уже введена в ячейку, дважды нажмите мышью на
нужной ячейке или нажмите клавишу F2, когда требуемая ячейка выделена.
При этом вы переходите в режим ввода и можете внести необходимые изменения в данные, которые находятся в этой ячейке.
Вы можете восстановить содержимое ячейки, не выходя из режима ввода.
Для этого нужно нажать Ctrl+Z. Восстановление данных и выход из режима
ввода осуществляется нажатием мышью на красном крестике, расположенном в
строке ввода.
147
Полоса под панелями инструментов Excel, используется
для ввода или редактирования значений или формул в ячейках
или диаграммах. Здесь выводится постоянное значение или формула активной
ячейки. Для ввода данных выделите ячейку, введите данные и щелкните по
кнопке с зеленой “галочкой” или нажмите ENTER. Данные появляются в строке
формул по мере их набора.
Поле имени находится в левом конце строки ввода. Используйте поле
имени для задания имен активной ячейке или выделенному блоку. Для этого
щелкните на поле имени, введите туда имя и нажмите ENTER. Такие имена
можно использовать при написании формул или при построении диаграмм.
Также поле имени можно использовать для перехода к поименованной ячейке
или блоку. Для этого откройте список и выберите из него нужное имя.
Копирование данных осуществляется стандартным для среды Windows
способом:
•
Выделите часть ячейки или несколько ячеек. Другими словами, выделите то, что вы собираетесь копировать.
•
Нажмите Ctrl+Ins. При этом выделенный блок помещается в буфер
обмена. После этого вы можете восстанавливать содержимое выделенного блока в любом приложении Windows.
•
Для вставки скопированной информации установите курсор в нужное место и нажмите Shift+Ins. При этом происходит копирование информация
из буфера обмена.
При вводе данных вам почти наверняка придется столкнуться с проблемой вставки пустой строки или пустого столбца в таблицу. В Excel эта проблема решается следующим образом:
•
Нажмите мышью на заголовке столбца, перед которым вы собираетесь вставить пустой столбец, в результате чего он будет выделен цветом.
•
Нажмите правую кнопку мыши. Появится список команд.
•
Выберите команду Добавить. Появится новый столбец.
Можно вставить столбец и другим способом. Установите маркер в какойнибудь ячейке столбца, перед которым нужно вставить новый столбец и выполните команду Вставка > Столбец. Аналогично для вставки строки выполните команду Вставка > Строка.
148
Помимо столбцов и строк в таблицу можно вставлять и ячейки. Для этого
выполните команду Вставка > Ячейки.
Формат данных
Данные в Excel выводятся на экран в определенном формате. По умолчанию информация выводиться в формате Общий. Можно изменить формат
представления информации в выделенных ячейках. Для этого выполните команду Формат > Ячейки. Появится окно диалога “Формат ячеек” (рис.15), в котором нужно выбрать вкладку “Число “
Рис. 15. Окно «Формат ячеек»
В левой части окна диалога “Формат ячеек” в списке Числовые форматы
приведены названия всех используемых в Excel форматов (см. рис 15.). Для
формата каждой категории приводится список его кодов. Выше из списка Числовые форматы выбрана строка (все форматы). В правом окне Тип вы можете
просмотреть все форматные коды, которые используются для представления на
экране информации.
Для представления данных вы можете использовать встроенные форматные коды Excel или ввести свой (пользовательский) код формата. Для ввода
форматного кода выберите строку (все форматы) и введите символы форматного кода в поле ввода Тип.
Любая последовательность введенных в ячейку символов, которая не может быть интерпретирована Excel как число, формула, дата, время дня, логическое значение или значение ошибки, интерпретируется как текст. Введенный
текст выравнивается в ячейке по левому краю.
Чтобы ввести текст, выделите ячейку и наберите текст с клавиатуры.
Ячейка может вмещать до 255 символов. Вы можете форматировать отдельные
149
символы или фрагменты текста в ячейке. Вы можете вводить текст в формулах,
диаграммах, текстовых окнах.
Для форматирования расположения текста в ячейке используется закладка «Выравнивание» в диалоговом окне «Формат ячеек».
Здесь Вы можете расположить текст для чтения снизу-вверх, сверху вниз,
выровнять по правому, левому, нижнему или верхнему краю ячейки, можно переносить слова текста в пределах ячейки.
С помощью остальных закладок Вы можете отформатировать шрифт, параметры рамки вокруг ячейки, способы заливки ячейки различным цветом,
включить или снять защиту с ячейки.
Стиль представления данных
Пока данных в вашей таблице немного и проблем работы с ними тоже
немного, но когда вы войдете во вкус работы с таблицами в Excel, у вас появится естественное желание упорядочить форматы данных, ибо если этого не сделать, то даже простая задача изменения формата может вызвать серьезные проблемы.
Одним из способов упорядочения данных является введение стиля. Вы
вводите телефонные номера — один стиль, заполняете таблицу продаж — другой стиль, вводите данные в телефонно-адресную книгу — третий стиль. После
этого для изменения представления данных достаточно только изменить нужный стиль и данные, отображаемые этим стилем, изменятся автоматически.
150
В понятие стиля входят формат представления чисел, тип и размер шрифта, тип выравнивания, вид рамки, наличие узора и защиты. Можно применить
определенный стиль как к выделенной области ячеек, так и к любому рабочему
листу рабочей книги.
Для создания стиля используется команда «Формат > Стиль». Выполнение этой команды открывает окно диалога «Стиль»
Стили можно создавать по образцу, по определению, копированием из
другой рабочей книги. Вы можете определить стиль ячейки, выбрав нужную
комбинацию форматов и приписав ей имя. Стиль можно переопределить, изменяя в нем характеристики форматирования ячейки.
В поле ввода Имя стиля выводится имя стиля, который применяется к
выделенным ячейкам. В этом окне можно просмотреть существующие стили.
Нажатие кнопки «Изменить» выводит окно диалога «Формат Ячеек», в
котором можно выбрать стили для применения к ячейкам. После определения
стиля в окне диалога «Формат Ячеек», нажмите кнопку «Добавить» для добавления выбранного стиля.
Для копирования стилей из одной рабочей книги в другую нажмите кнопку «Объединить» и в окне диалога «Объединить стили из» выберите рабочую
книгу, стили из которой вы собираетесь копировать.
Кнопка «Удалить» удаляет стиль, выделенный в поле «Имя стиля».
Списки данных
Списки Microsoft Excel предоставляют средства, упрощающие управление и анализ групп связанных данных на листе Excel. Если объявить некоторый
диапазон ячеек списком, то данными этого списка можно управлять и анализировать независимо от данных, не вошедших в список. Например, используя
151
только данные из списка, можно фильтровать столбцы, добавлять строки итоговых значений и создавать отчет сводной таблицы.
На листе можно задать несколько списков, что позволяет гибко делить
данные на отдельные хорошо управляемые наборы.
Примечание.В общей книге создать список нельзя. Чтобы создать список в книге, нужно запретить к ней общий доступ.
Списки Excel упрощают совместное использование данных несколькими
пользователями за счет интеграции с Microsoft Windows SharePoint Services.
Если пользователь обладает веб-адресом и разрешениями разработчика на узле
SharePoint, он может задать общий доступ к своему списку и разрешить другим
лицам просматривать, редактировать и обновлять список. Потом список Excel
можно соединить со списком на узле SharePoint за счет синхронизации вносимых изменений с узлом SharePoint. Это позволит другим лицам видеть обновленные данные.
При создании списка Excel процесс распознавания и изменения содержимого списка можно упростить за счет средств списка и визуальных элементов,
разработанных для улучшения этих средств.
К каждому столбцу списка по умолчанию применяется Автофильтр,
кнопки которого расположены в строке заголовков, что позволяет быстро
фильтровать и сортировать данные.
Темно синяя рамка вокруг списка четко выделяет интервал ячеек, составляющий список.
Строка со звездочкой (*) называется строкой вставки. Ввод данных в это
строку приводит к автоматическому добавлению данных в список и расширению рамки вокруг списка.
В список можно добавить строку итогов – особая строка в списке, в которой можно выбирать статистическую функцию для обработки числовых данных. При щелчке мышью по ячейке в строке итогов появляется раскрывающийся список обобщенных функций.
Изменить размер списка можно с помощью перемещения метки изменения размера, находящейся в нижнем углу рамки списка.
•
Сортировка и фильтрация списков. Списки можно сортировать
по возрастанию, по убыванию или в в заданном пользователем порядке. Можно
152
также фильтровать списки, чтобы отображать только данные, соответствующие
указанному критерию.
•
Обеспечение целостности данных. Для списков, не соединенных
со списками SharePoint, можно использовать встроенные в Excel средства проверки данных. Например, в определенном столбце списка можно разрешить использовать только числа или даты. Ко спискам, соединенным со списками
SharePoint, автоматически применяются средства проверки списков служб
Windows SharePoint Services. Например, при публикации или соединении списка с сервером, на котором запущены службы Windows SharePoint Services, или
при редактировании в программе Excel существующего списка SharePoint правила типов данных применяются для каждого столбца списка, чтобы проверить,
что каждый столбец содержит только один тип данных.
•
Форматирование объектов списка. Ячейки списка можно форматировать точно так же, как и ячейки листа.
•
Совместимость со списками Windows SharePoint Services. При
публикации списка на узле SharePoint происходит создание пользовательского
списка SharePoint. Если соединить список во время публикации или во время
экспорта существующего списка SharePoint, можно редактировать список в автономном режиме и синхронизировать внесенные изменения со списком
SharePoint позднее.
Для создания списков данных выполните следующие действия:
•
Введите в ячейку первый член списка.
•
Выделите область, где будет расположен список. Для этого нужно
подвести указатель мыши к черной точке в правом нижнем углу выделенной
ячейки (в этот момент белый крестик переходит в черный) и нажать левую
кнопку мыши.
•
Далее, удерживая нажатой кнопку мыши, выделите нужную часть
строки или столбца.
•
После того как вы отпустите кнопку мыши, выделенная область заполнится данными.
153
Такой простой процесс ввода возможен только тогда, когда в ячейку введен один из элементов имеющегося списка. Списки создаются в диалоговом
окне «Сервис > Параметры» на закладке «Списки».
Можно построить список данных и другим способом, если указать шаг
построения. Для этого нужно ввести вручную второй член будущего списка,
выделить обе ячейки и затем, воспользовавшись тем же правым нижним углом
выделения, продолжить выделение до нужной области. Две первых ячейки,
введенные вручную, задают шаг списка данных.
Для построения произвольных списков данных выполните команду
«Правка > Заполнить > Прогрессия». Появится окно диалога «Прогрессия», в
котором вы можете установить параметры списка данных.
Списки дат и времени дня могут использовать приращения по дням, неделям, месяцам, годам. Чтобы получить список дат, вы должны указать повторяемость последовательности: дни, недели, месяцы или годы.
В режиме автозаполнения можно продолжать различные типы данных.
Возможность автозаполнения логически продолжает некоторые заданные последовательности, например, Кв.3, Кв.4, Кв.5. Вы можете использовать возможность автозаполнения непосредственно с помощью перемещения курсора
заполнения на рабочем листе или с помощью окна диалога «Прогрессия».
Отметим, что в поле ввода «Предельное Значение» можно ввести значение, на котором нужно закончить список. Если выделенная область заполняется
до достижения этого значения, то построение списка прекращается. Поле ввода
«Предельное Значение» может оставаться пустым. Тогда заполняется вся выделенная область.
Наиболее интересным параметром в окне диалога “Прогрессия” является
флажок Автоматическое определение шага. Если он установлен, то вычисляется значение шага, опираясь на значения в верхних или левых ячейках выделения, для создания наиболее близкой к списку прямой (для линейного тренда)
154
или экспоненциальной линии (для экспоненциального тренда). При установке
этого флажка значение из поля ввода Шаг игнорируется.
Функции и формулы
Основным достоинством электронной таблицы Excel является наличие
мощного аппарата формул и функций. Любая обработка данных в Excel осуществляется при помощи этого аппарата. Вы можете складывать, умножать, делить числа, извлекать квадратные корни, вычислять синусы и косинусы, логарифмы и экспоненты. Помимо чисто вычислительных действий с отдельными
числами, вы можете обрабатывать отдельные строки или столбцы таблицы, а
также целые блоки ячеек. В частности, находить среднее арифметическое, максимальное и минимальное значение, средне-квадратичное отклонение, наиболее вероятное значение, доверительный интервал и многое другое.
Функции – заранее определенные формулы, которые выполняют вычисления по заданным величинам, называемым аргументами, и в указанном порядке. Эти функции позволяют выполнять как простые, так и сложные вычисления.
Структура функции начинается со знака равенства (=), за ним следует
имя функции, открывающая скобка, список аргументов, разделенных запятыми,
закрывающая скобка.
Имя функции. Для появления списка доступных функций щелкните ячейку и нажмите клавиши SHIFT+F3.
Аргументы. Существуют различные типы аргументов: число, текст, логическое значение (ИСТИНА и ЛОЖЬ), массивы, значение ошибки (например
#Н/Д), или ссылки на ячейку. В качестве аргументов используются константы,
формулы, или функции. В каждом конкретном случае необходимо использовать соответствующий тип аргумента.
Ввод функций. Диалоговое окно «Мастер функций» облегчает ввод
функций при создании формул, содержащих функции. При вводе функции в
формулу диалоговое окно «Мастер функций» отображает имя функции, все ее
аргументы, описание функции и каждого аргумента, текущий результат функции и всей формулы.
Для удобства работы функции в Excel разбиты по категориям: функции
управления базами данных и списками, функции даты и времени,
DDE/Внешние функции, инженерные функции, финансовые, информационные,
155
логические, функции просмотра и ссылок. Кроме того, присутствуют следующие категории функций: статистические, текстовые и математические.
При помощи текстовых функций вы имеете возможность обрабатывать
текст: извлекать символы, находить нужные, записывать символы в строго определенное место текста и многое другое.
С помощью функций даты и времени сможете решить практически любые задачи, связанные с учетом даты или времени (например, определить возраст, вычислить стаж работы, определить число рабочих дней на любом промежутке времени).
Логические функции помогут вам создавать сложные формулы, которые
в зависимости от выполнения тех или иных условий будут совершать различные виды обработки данных.
В Excel широко представлены математические функции. Например, вы
можете выполнять различные операции с матрицами: умножать, находить обратную, транспонировать.
В вашем распоряжении находится библиотека статистических функций,
при помощи которой вы можете проводить статистическое моделирование.
Кроме того, вы можете использовать в своих исследованиях элементы факторного и регрессионного анализа.
В Excel можно решать задачи оптимизации и использовать анализ Фурье.
В частности, в Excel реализован алгоритм быстрого преобразования Фурье, при
помощи которого вы можете построить амплитудный и фазовый спектр.
Excel содержит более 400 встроенных функций. Поэтому непосредственного вводить с клавиатуры в формулу названия функций и значения входных
параметров не всегда удобно. В Excel есть специальное средство для работы с
функциями – Мастер функций. При работе с этим средством вам сначала предлагается выбрать нужную функцию из списка категорий, а затем в окне диалога
предлагается ввести входные значения.
Мастер функций вызывается командой Вставка > Функции или нажатием
Мастер функций. Эта кнопка расположена на панели инструменна кнопку
тов Стандартная, а также в строке формул.
Помимо стандартных встроенных функций Excel предполагает использование функций пользователя – функции определенные пользователем.
156
Функция пользователя создается с помощью языка программирования
Visual Basic for Application (VBA), который позволяет создавать макрокоманды
(или макросы), автоматизирующие выполнение различных операций.
Для создания функции пользователя необходимо войти в «Сервис →Макрос→Редактор Visual Basic». В открывшемся окне выбрать пункт меню «Insert→Module». В поле листа модуля вводится текст функции.
Например. Создать функцию перевода из десятичной системы счисления
в двоичную.
Создаем пользовательскую функцию Перевод(x) . Для этого в рабочей
книге переходим в редактор Visual Basic. В окне редактора выбираем «Insert→Module» и в появившемся окне модуля вводим текст функции:
Function Перевод(х)
i=2
delen = x \ 2
ost = x Mod 2
poluthim = Str(ost) + poluthim
While delen > 1
Delen1 = delen \ 2
ost = delen Mod 2
poluthim = Str(ost) + poluthim
delen = Delen1
i=i+1
Wend
Перевод = Str(delen) + poluthim
i=0
End Function
После ввода текста функции следует нажать клавишу F2. В поле «Members» окна «Object Browser» (рис. 16) выбрать функцию Перевод и нажать правую кнопку мыши. В появившемся контекстном меню выбрать команду «Properties». В появившемся окне ввести строку «Перевод из десятичной системы
счисления в двоичную».
157
Рис. 16. Окно «Object Browser»
Проверить работу созданной функции. Для этого в списке категорий
функций выбрать строку «Пользовательская». Ввести в ячейку десятичное число, нажать в инструментальном меню кнопку
для вызова диалогового окна
«Мастер функций». В поле ввода ввести имя ячейки, содержащей десятичное
число.
Формулой в Excel называется последовательность символов, начинающаяся со знака равенства “=“. В эту последовательность символов могут входить постоянные значения, ссылки на ячейки, имена, функции или операторы.
Результатом работы формулы является новое значение, которое выводится как
результат вычисления формулы по уже имеющимся данным. Если значения в
ячейках, на которые есть ссылки в формулах, меняются, то результат изменится
автоматически.
В качестве примера приведем формулы, вычисляющие корни квадратного
трехчлена: ax2+bx+c=0. Они введены в ячейки A2 и A3 и имеют следующий
вид:
=(-B1+КОРЕНЬ(B1*B1-4*A1*C1))/2/A1
=(-B1-КОРЕНЬ(B1*B1-4*A1*C1))/2/A1
В ячейках A1, B1 и C1 находятся значения коэффициентов a, b и с, соответственно. Если вы ввели значения коэффициентов a=1, b=-5 и с=6 (это означает, что в ячейках A1, B1 и C1 записаны числа 1, 5 и -6), то в ячейках A2 и A3,
где записаны формулы, вы получите числа 2 и -3. Если вы измените число в
ячейке A1 на -1, то в ячейках с формулами вы получите числа -6 и 1.
Функции в Excel используются для выполнения стандартных вычислений
в рабочих книгах. Значения, которые используются для вычисления функций,
158
называются аргументами. Значения, возвращаемые функциями в качестве ответа, называются результатами. Чтобы использовать функцию, нужно ввести ее
как часть формулы в ячейку рабочего листа. Последовательность, в которой
должны располагаться используемые в формуле символы, называется синтаксисом функции. Все функции используют одинаковые основные правила синтаксиса. При нарушении синтаксиса, Excel выдаст сообщение о том, что в формуле имеется ошибка.
Если функция появляется в самом начале формулы, ей должен предшествовать знак равенства, как и во всякой другой формуле.
Аргументы функции записываются в круглых скобках сразу за названием
функции и отделяются друг от друга символом точка с запятой «;». Скобки позволяют Excel определить, где начинается и где заканчивается список аргументов. Внутри скобок должны располагаться аргументы. Помните о том, что при
записи функции должны присутствовать открывающая и закрывающая скобки,
при этом не следует вставлять пробелы между названием функции и скобками.
В качестве аргументов можно использовать числа, текст, логические значения, массивы, значения ошибок или ссылки. Аргументы могут быть как константами, так и формулами. В свою очередь эти формулы могут содержать другие функции. Функции, являющиеся аргументом другой функции, называются
вложенными. В формулах Excel можно использовать до семи уровней вложенности функций.
Задаваемые входные параметры должны иметь допустимые для данного
аргумента значения. Некоторые функции могут иметь необязательные аргументы, которые могут отсутствовать при вычислении значения функции.
Использование ссылок и имен
Ссылка однозначно определяет ячейку или группу ячеек рабочего листа.
Ссылки указывают, в каких ячейках находятся значения, которые нужно использовать в качестве аргументов формулы. С помощью ссылок можно использовать в формуле данные, находящиеся в различных местах рабочего листа, а
также использовать значение одной и той же ячейки в нескольких формулах.
Можно также ссылаться на ячейки, находящиеся на других листах рабочей книги, в другой рабочей книге, или даже на данные другого приложения.
Ссылки на ячейки других рабочих книг называются внешними. Ссылки на данные в других приложениях называются удаленными.
159
Ссылки на ячейки используют заголовки соответствующих строк и
столбцов рабочего листа. В Excel столбцы помечены латинскими буквами (A,
B, C, D, ... Z; AA, AB, AC, AD,... AZ; BA, BB, BC, и т.д.), а строки пронумерованы. Такие ссылки называются ссылками типа A1. Можно заменить буквы в
заголовках столбцов на номера. Такой тип ссылок называется R1C1. Ссылка на
активную ячейку выводится на экран в области ссылок, расположенной слева
от строки формул.
Имя – это легко запоминающийся идентификатор, который можно использовать для ссылки на ячейку, группу ячеек, значение или формулу. Создать
имя для ячейки можно в поле имени, или через меню «Вставка - Имя - Присвоить...». Использование имен обеспечивает следующие преимущества:
•
Формулы, использующие имена, легче воспринимаются и запоминаются, чем формулы, использующие ссылки на ячейки.
•
Например, формула “=Активы-Пассивы” гораздо понятнее, чем
формула “=F6-D6”.
•
При изменении структуры рабочего листа достаточно обновить
ссылки лишь в одном месте — в определении имен, и все формулы, использующие эти имена, будут использовать корректные ссылки.
•
После того как имя определено, оно может использоваться в любом
месте рабочей книги. Доступ ко всем именам из любого листа можно получить
с помощью окна имени в левой части строки формул.
•
Вы можете также определить специальные имена, диапазон действия которых ограничивается текущим рабочим листом. Это означает, что эти
имена можно использовать лишь на том рабочем листе, на котором они определены. Такие имена не отображаются в окне имени строки формул или окне
диалога “Присвоить имя”, если активен другой рабочий лист книги.
•
Excel автоматически создает имена на основе заголовков строк и
столбцов рабочего листа.
•
После того, как имя определено, вы можете:
•
Заменить все соответствующие ссылки этим именем во всех местах
рабочего листа.
Например, определив имя “Прибыль” как “=$F$12”, можно заменить все
ссылки на ячейку $F$12 именем “Прибыль”.
160
Быстро перейти на поименованную ссылку, заменить ссылки, вставить
ссылку в формулу с помощью окна имени в строке формул.
Относительные ссылки. Относительная ссылка в формуле, например
A1, основана на относительной позиции ячейки, содержащей формулу, и ячейку, на которую указывает ссылка. При изменении позиции ячейки, содержащей
формулу, изменяется и ссылка. При копировании формулы вдоль строк и вдоль
столбцов ссылка автоматически корректируется. По умолчанию в новых формулах используются относительные ссылки. Например, при копировании относительной ссылки из ячейки B2 в ячейку B3, она автоматически изменяется с
=A1 на =A2.
Абсолютные ссылки. Абсолютная ссылка ячейки в формуле, например
$A$1, всегда ссылается на ячейку, расположенную в определенном месте. При
изменении позиции ячейки, содержащей формулу, абсолютная ссылка не изменяется. При копировании формулы вдоль строк и вдоль столбцов абсолютная
ссылка не корректируется. По умолчанию в новых формулах используются относительные ссылки, и для использования абсолютных ссылок надо выбрать
соответствующий параметр. Например, при копировании абсолютной ссылки
из ячейки B2 в ячейку B3, она остается прежней =$A$1.
Смешанные ссылки. Смешанная ссылка содержит либо абсолютный
столбец и относительную строку, либо абсолютную строку и относительный
столбец. Абсолютная ссылка столбцов приобретает вид $A1, $B1 и т. д. Абсолютная ссылка строки приобретает вид A$1, B$1 и т. д. При изменении позиции
ячейки, содержащей формулу, относительная ссылка изменяется, а абсолютная
ссылка не изменяется. При копировании формулы вдоль строк и вдоль столбцов относительная ссылка автоматически корректируется, а абсолютная ссылка
не корректируется. Например, при копировании смешанной ссылки из ячейки
A2 в ячейку B3, она изменяется с =A$1 на =B$1.
Трехмерные ссылки используются при необходимости анализа данных из
одной и той же ячейки или диапазона ячеек на нескольких листах одной книги.
Трехмерная ссылка включает в себя ссылку на ячейку или диапазон, перед которой ставятся имена листов. Microsoft Excel использует все листы, хранящиеся
между начальным и конечным именами, указанными в ссылке. Например, формула =СУММ(Лист2:Лист13!B5) суммирует все значения, содержащиеся в
ячейке B5 на всех листах в диапазоне от Лист2 до Лист13 включительно.
161
Трехмерные ссылки могут быть использованы для создания ссылок на
ячейки на других листах, определения имен и создания формул с использованием следующих функций: СУММ, СРЗНАЧ, СРЗНАЧА, СЧЁТ, СЧЁТЗ,
МАКС, МАКСА, МИН, МИНА, ПРОИЗВЕД, СТАНДОТКЛОН, СТАНДОТКЛОНА, СТАНДОТКЛОНП, СТАНДОТКЛОНПА, ДИСП, ДИСПА, ДИСПР и
ДИСПРА.
• Трехмерные ссылки нельзя использовать в формулах массива.
• Трехмерные ссылки нельзя использовать вместе с оператором пересечения (пробел), а также в формулах, использующих неявное пересечение.
Нижеследующие примеры поясняют, какие изменения происходят в
трехмерных ссылках при перемещении, копировании, вставке и удалении листов, на которые такие ссылки указывают. Предположим, что используется формула " =СУММ(Лист2:Лист6!A2:A5)", суммирующая содержимое ячеек с A2
по A5 с лист2 по лист6 включительно.
Вставка или копирование. Если между листом 2 и листом 6 книги вставить новые листы, Microsoft Excel добавит в сумму содержимое ячеек с A2 по
A5 на новых листах.
Удаление. Если между листом 2 и листом 6 книги удалить листы,
Microsoft Excel исключит из суммы содержимое ячеек удаленных листов.
Перемещение. Если переместить листы, находящиеся между листом 2 и
листом 6 книги, и разместить их таким образом, что они будут расположены
перед листом 2 или после листа 6, Microsoft Excel исключит из суммы содержимое ячеек перемещенных листов.
Перемещение граничного листа. Если переместить лист 2 или лист 6 в
новое место книги, Microsoft Excel включит в сумму содержимое ячеек листов,
находящихся между листом 2 и листом 6 включительно.
Удаление граничного листа. Если удалить лист 2 или лист 6, Microsoft
Excel включит в сумму содержимое ячеек листов, находившихся между ними.
R1C1 ссылки. Стиль ссылок R1C1 полезен при вычислении положения
столбцов и строк в макросах. В стиле ссылок R1C1 Microsoft Excel указывает
положение ячейки буквой «R», за которой идет номер строки, и буквой «C», за
которой идет номер столбца.
•
162
Ссылка
Значение
Относительная ссылка на ячейку, расположенную на две строки выше
R[-2]C
и в том же столбце
Относительная ссылка на ячейку, расположенную на две строки ниже
R[2]C[2]
и на два столбца правее
Абсолютная ссылка на ячейку, расположенную во второй строке и во
R2C2
втором столбце
Относительная ссылка на строку, расположенную выше текущей
R[-1]
ячейки
R
Абсолютная ссылка на текущую строку
При записи макроса Microsoft Excel записывает некоторые команды с использованием стиля ссылок R1C1. Например, если записывается такая команда
как нажатие кнопки «Автосумма» для вставки формулы, суммирующей диапазон ячеек, Microsoft Excel использует при записи формулы стиль ссылок R1C1,
а не A1.
Чтобы включить или выключить стиль ссылок R1C1 надо:
•
Выберите пункт «Параметры» в меню «Сервис» и перейдите на
вкладку «Общие».
•
В меню «Сервис» установите или снимите флажок «Стиль ссылок
R1C1».
Именованные ссылки
Для упрощения работы с адресом ячейки или диапазона ячеек можно дать
ему имя, и затем обращаться к ячейке или диапазону не по его адресу, а по символьному имени. Именованные ссылки можно использовать везде, где можно
использовать то значение, на которое указывает ссылка.
Для создания именованной ссылки нужно
выделить нужную ячейку или диапазон, затем
щелкнуть в текстовое поле (см. рис. ниже) ввести
свое имя и нажать Enter. Можно использовать русские имена. Имя не может содержать пробелов и
начинаться с цифры. Именованная ссылка может
ссылаться на несвязный диапазон ячеек (выделенный с "Ctrl").
Для вставки именованной ссылки можно воспользоваться кнопкой со
стрелкой вниз:
163
или нажать клавишу "F3", откроется следующее окно:
Пример использования: "=СУММ(tablica_1);"
Перемещение и копирование формул
После того как формула введена в ячейку, вы можете ее перенести, скопировать или распространить на блок ячеек.
При перемещении формулы в новое место таблицы ссылки в формуле не
изменяются, а ячейка, где раньше была формула, становится свободной. При
копировании формула перемещается в другое место таблицы, ссылки изменяются, но ячейка, где раньше находилась формула, остается без изменения.
Формулу можно распространить на блок ячеек.
При копировании формул возникает необходимость управлять изменением адресов ячеек или ссылок. Для этого перед символами адреса ячейки или
ссылки устанавливаются символы “$”. Изменяться только те атрибуты адреса
ячейки, перед которыми не стоит символ “$”. Если перед всеми атрибутами адреса ячейки поставить символ “$”, то при копировании формулы ссылка не изменится.
Например, если в записи формулы ссылку на ячейку D7 записать в виде
$D7, то при перемещении формулы будет изменяться только номер строки “7”.
Запись D$7 означает, что при перемещении будет изменяться только символ
столбца “D”. Если же записать адрес в виде $D$7, то ссылка при перемещении
формулы на этот адрес не изменится, и в расчетах будут участвовать данные из
ячейки D7. Если в формуле указан интервал ячеек G3:L9, то управлять можно
каждым из четырех символов: “G”, “3”, “L” и “9”, помещая перед ними символ
“$”.
164
Если в ссылке используются символы $, то она называется абсолютной,
если символов $ в ссылке нет – относительной. Адреса таких ссылок будем называть абсолютными и относительными, соответственно Абсолютные адреса
при перемещении формул не изменяются, а в относительных адресах происходит смещение на величину переноса.
Диаграммы и графики
Представление данных в графическом виде позволяет решать самые разнообразные задачи. Основное достоинство такого представления – наглядность.
На графиках легко просматривается тенденция к изменению. Можно даже определять скорость изменения тенденции. Различные соотношения, прирост,
взаимосвязь различных процессов – все это легко можно увидеть на графиках.
Всего Microsoft Excel для Windows предлагает вам 9 типов плоских диаграмм и 6 типов объемных. Эти 15 типов включают 102 формата. Если вам их
не достаточно, вы можете создать собственный пользовательский формат диаграммы.
Для построения диаграммы выполните команду «Вставка > Диаграмма»
«Мастер диаграмм».
или нажмите кнопку
Метками строк и столбцов называются заголовки строк и столбцов. Если
вы не включаете метки строк в область построения диаграммы, то на 4 шаге построения диаграммы нужно указать, что под метки строк отводится 0 строк.
Метки столбцов являются текстом легенды. Легенда представляет собой
прямоугольник, в котором указывается каким цветом или типом линий выводятся на графике или диаграмме данные из той или иной строки.
Для редактирования диаграммы дважды нажмите мышью в любом месте
диаграммы.
Команда Формат обозначения легенды устанавливает цвет линий, их
стиль и толщину.
Для форматирования объекта диаграммы нажмите на нем правую кнопку
мыши и выберите нужную для форматирования команду из появившегося списка.
Для замены одного списка данных в диаграмме другим примените команду «Формат списка».
Изменяя линии графика, можно изменить данные на рабочем листе.
165
Команда «Тип диаграмм» позволяет изменять тип уже существующей
диаграммы.
Команда «Автоформат» меняет не только тип диаграммы, но и устанавливает стандартные параметры диаграммы.
Для получения трехмерной диаграммы на 2 шаге построения диаграммы
выберите пространственный образец.
Команда «Объемный вид» изменяет пространственную ориентацию диаграммы.
При создании диаграммы смешанного типа возникают две группы списков. Одна группа – гистограмма, а другая может быть графиком, с областями
или XY-точечной. После создания диаграммы вы можете использовать для каждого списка данных любой тип плоской диаграммы.
Вы можете изменить формат диаграммы, которую Excel строит по умолчанию.
Команда «Автоформат» создает пользовательский автоформат для построения диаграмм и графиков.
Для изменения формата построения стандартных диаграмм в окне диалога «Параметры» выполните команду «Сервис > Параметры» и выберите вкладку «Диаграмма».
В Excel для отображения диаграмм можно использовать не только столбцы, линии и точки, но и произвольные рисунки.
Пример. Построить кривую по заданному параметрическому представлению.
Улитка Паскаля: x = a cos 2 (t ) + b cos(t ), y = a cos(t ) sin(t ) + b sin(t ) ,
где a > 0, b > 0, t ∈ [0,2π ) .
Рассмотреть случаи, когда 1) b≥2a, 2) a<b<2a 3) a>b
Решение.
Прежде, чем строить кривую, создадим таблицу, содержащую исходные
данные (столбец A, переменная t) и результаты вычислений (столбцы B и С).
Шаг изменения переменной t рассчитывается по формуле
b−a
, где b –
n
конечное значение интервала, которому принадлежит переменная, a – начальное значение интервала, n – количество точек, необходимых для построения
кривой.
166
В ячейках B1..B42 находится формула, по которой рассчитывается значение переменной x ( = $ E $2 * cos( A2)^ 2 + $ F $2 * cos( A2) ), а в ячейках С1..С42 –
формула для расчета значений y ( = $ E $2 * cos( A2) * sin( A2) + $ F $2 * sin( A2) ).
Для построения кривой вызываем «Мастер диаграмм».
В появившемся окне (рис. 15) выбираем тип диаграммы «Точечная» и
нажимаем далее.
Рис. 15. Окно «Мастер диаграмм»
В строке «Диапазон» указываем блок ячеек, где расположены результаты
вычислений (=Лист1!$b$2:$C$42). Нажимаем кнопку «Далее». Появится окно.
167
Рис. 16. Установка параметров диаграммы
Здесь можно установить параметры диаграммы (название диаграммы,
указать заголовки осей координат и т.д.). Следующее окно – размещение диаграммы (рис.17), где можно указать на каком листе книги Excel необходимо
вставить диаграмму. Нажать кнопку «Готово».
Рис. 17. Окно «Размещение диаграммы»
На листе появится изображение кривой (рис. 18 )
c) a>b
6,0000
4,0000
2,0000
-1,0000
0,0000
0,0000
1,0000
2,0000
3,0000
4,0000
5,0000
-2,0000
-4,0000
-6,0000
Рис. 18. Результат решения
Готовую диаграмму можно редактировать, так как она состоит из набора
отдельных элементов, таких как сами графики, оси координат, заголовок диаграммы, область построения и т.д. При щелчке на элементе диаграммы он вы-
168
деляется маркерами, а при наведении на него указателя мыши – описывается
плавающей подсказкой. Открыть диалоговое окно для форматирования диаграммы можно через меню «Формат» (для выделенного элемента) или через
контекстное меню (команда «Формат»).
Использование надстроек
Надстройки – это специальные средства, расширяющие возможности
программы Excel. Доступ к ним осуществляется при помощи команд меню
(«Сервис» или «Данные»).
Подключить или отключить установленные надстройки можно при помощи команды «Надстройки» в меню «Сервис».
Рис. 19. Диалоговое окно для подключения и отключения надстроек.
Надстройки, поставляемые с Microsoft Excel приведенные в таблице, устанавливаются по умолчанию в одно из следующих мест.
•
Папка Library или папка Ad dins либо одна из их подпапок в папке
«Microsoft Office\Office».
•
Если требуемая надстройка отсутствует в списке Доступные надстройки диалогового окна Надстройки, можно установить надстройку
с веб-узла Microsoft Office.
169
Надстройка
Пакет анализа
Описание
Дополняет Microsoft Excel финансовыми, статистическими и
инженерными функциями.
Пакет анализа
VBA
Позволяет разработчикам публиковать финансовые, статистические и инженерные функции, используя синтаксис статистического пакета анализа данных.
Мастер суммирования
Создает формулу для суммирования тех данных в диапазоне,
которые удовлетворяют заданному условию.
Пересчет в евро
Форматирует значения как суммы в евро и предоставляет
функцию EUROCONVERT для пересчета валют.
Помощник по
Интернету
Позволяет разработчикам размещать данные Microsoft Excel в
Интернет, используя синтаксис помощника по Интернету.
Мастер подста- Создает формулу для поиска данных в диапазоне по другому
новок
значению в этом же диапазоне.
Вычисляет решения для сценариев «что-если» на основе ячеек
перебора и ячеек ограничений. (Сценарий – именованный наПоиск решения
бор входных значений, которые можно подставить в электронную таблицу.)
Пример 1. Найти решение уравнения x − 3 ⋅ x + x = −1
1. Запустите программу Excel.
2. На рабочем листе в ячейку A1 занесите 0.
3. В ячейку B1 занесите левую часть уравнения, используя в качестве переменной ссылку на ячейку А1 (=А1^3-3*A1^2+A1)/
4. Выполните команду «Подбор параметра» в меню «Сервис».
5. В появившемся окне «Подбор параметра» установите соответствующие
значения в соответствии с рис.
3
170
Нажмите кнопку «» и посмотрите на результат подбора, отображаемый в
окне «Результат подбора параметра». Щелкните «» для сохранения результата.
Пример 2. Решение задач оптимизации
Задача. На склад готовой продукции поступает ежедневно 500 деталей
типа 1 и по 400 деталей типа 2 и 3. Каково оптимальное соотношение дневного
производства изделий различного типа, если и производственные мощности завода позволяют использовать запас поступивших деталей полностью?
Расход деталей задается следующей таблицей:
Изделие А
Изделие В Изделие С
Тип 1
2
5
1
Тип 2
2
0
4
Тип 3
2
1
1
Создаем рабочий лист и присваиваем ему имя «Организация производства».
В ячейки A2, A3,A4 занесем дневной запас комплектующих – 500, 400 и
400 соответственно. В ячейки C1, D1, E1 занесем 0. Значения этих ячеек будут
подобраны автоматически. В ячейках диапазона C2:E4 разместим таблицу расхода комплектующих. В ячейках B2:B4 помещаем формулы для расхода комплектующих по типам. В ячейке B2 формула будет иметь вид
= $C $1 * C 2 + $ D$1 * D 2 + $ E $1 * E 2 . Остальные ячейки заполняются с помощью метода «Автозаполнение». В ячейку F1 занести формулу, вычисляющую общее
число произведенных изделий: для этого выделите диапазон C1:E1 и щелкните
на кнопке «Автосумма» на стандартной палении инструментов.
Выберите в меню «Сервис» команду «Поиск решения» – откроется диалоговое окно «Поиск решения». В поле «Установить целевую» укажите ячейку,
содержащую оптимизируемое значение (F1). Установите переключатель «Равной максимальному значению». В поле «Изменяя ячейки» задайте диапазон
подбираемых параметров – C1:E1.
Для определения набора ограничений, щелкните на кнопке «Добавить». В
диалоговом окне «Добавление ограничений» в поле «Ссылка на ячейку укажем
диапазон B2:B4. В качестве условия задаем <=. В поле «Ограничение» задаем
диапазон A2:A4 – дневной расход комплектующих не должен превосходить запасы. Нажимаем кнопку «».
Снова щелкните на кнопке «Добавить». В поле «Ссылка на ячейку» укажите диапазон C1:E1. В качестве условия задайте >=. В поле «Ограничение»
171
задайте число 0 – количество изделий не может быть отрицательным. Нажимаем кнопку «».
Снова щелкните на кнопке «Добавить». В поле «Ссылка на ячейку» Укажите диапазон C1:E1. В качестве условия выберите пункт «цел» – количество
изделий не может быть дробным. Нажимаем кнопку «».
Щелкните на кнопке «Выполнить». По завершении оптимизации откроется диалоговое окно «Результаты поиска решения». Установите переключатель
«сохранить найденное решение» после чего нажимаем кнопку «».
Базы данных
В общем смысле термин база данных можно применить к любой совокупности связанной информации, объединенной вместе по определенному признаку.
Например, в качестве базы данных можно рассматривать расписание
движения поездов или книгу регистрации данных о заказах покупателей и выполнении заказов.
Основным назначением баз данных является быстрый поиск содержащейся в них информации. Если вам требуется найти номер телефона абонента,
зная его фамилию, имя и отчество, вы быстро сможете получить эту информацию из адресно-телефонной книги.
Excel содержит широкий набор средств для обеспечения эффективного
управления базами данных.
В Excel базы данных размещаются в таблицах. Каждая таблица состоит из
строк и столбцов, которые в базах данных называются записями и полями, соответственно.
Информация в базах данных имеет постоянную структуру. Каждую строку можно рассматривать как единичную запись. Информация в пределах каждой записи содержится в полях.
При работе с базами данных в Excel прежде всего нужно ввести заголовки столбцов. После этого вы можете ввести информацию в базу данных. Ввод
данных и просмотр информации можно осуществлять с помощью команды
«Данные > Форма».
172
Команда «форма»
Команда «Форма» отображает на экране форму, которая представляет собой окно диалога, предназначенное для просмотра и редактирования записей в
базе данных, а также для добавления новых и удаления существующих записей.
Кроме того, с помощью формы вы можете осуществить поиск конкретных записей на основании сложных критериев.
Каждому столбцу таблицы в форме соответствует поле, наименование которого определяется введенным вами заголовком столбца. Помимо таких полей
в форме могут присутствовать вычисляемые поля, с помощью которых выполняются разнообразные вычисления. Значения этих полей автоматически заполняются Excel на основании информации, содержащейся в базе данных. Вы не
можете непосредственно ввести или изменить значения в вычисляемых полях,
поэтому в режиме редактирования эти поля в форме не отображаются. Кроме
того, вы можете самостоятельно определить некоторые из полей таблицы в качестве не редактируемых. В результате эти поля также не будут отображаться в
форме в режиме редактирования.
Помимо полей форма содержит ряд кнопок и индикатор номера записи.
Кнопка «Добавить» предназначена для ввода в базу данных новой записи.
В результате нажатия этой кнопки Excel очистит все поля формы, после чего вы
можете ввести требуемые данные. Введенная запись добавляется в конец базы
данных.
Сортировка базы данных
Процесс упорядочения записей в базе данных называется сортировкой.
Порядок сортировки записей определяется конкретной задачей. При сортировке
изменяется порядок следования записей в базе данных или таблице. Таким образом, происходит изменение базы данных. Для восстановления исходного по-
173
рядка следования записей необходимо воспользоваться универсальным средством – введение порядковых номеров записей. В сочетании со средствами Excel
по восстановлению данных это полностью защитит вашу базу от потерь при
случайных сбоях в работе.
Команда «Данные > Сортировка» устанавливает порядок строк в таблице
в соответствии с содержимым конкретных столбцов.
Сортировка по возрастанию предполагает следующий порядок:
•
Числа
•
Текст, включая текст с числами (почтовые индексы, номера машин)
•
Логические значения
•
Значения ошибок
•
Пустые ячейки
Сортировка по убыванию происходит в обратном порядке. Исключением
являются пустые ячейки, которые всегда располагаются в конце списка.
При выборе «Данные > Сортировка» открывается окно диалога «Сортировка диапазона», которое позволяет вам указать поля для сортировки и определить критерий сортировки. С помощью раскрывающегося списка «Сортировать по» можно выбрать столбец для сортировки. Порядок сортировки устанавливается переключателями по возрастанию или по убыванию.
При сортировке по возрастанию текстовые данные упорядочиваются в
алфавитном порядке от А к Я. Числовые данные упорядочиваются по возрастанию значений от минимального к максимальному. Даты упорядочиваются от
наиболее ранней даты к наиболее поздней. При выборе переключателя по убыванию порядок сортировки изменяется на противоположный.
Два дополнительных раздела «Затем» и «В последнюю очередь», позволяют определить порядок вторичной сортировки для записей, в которых имеются совпадающие значения.
174
Переключатель «Идентифицировать поля по» указывает, имеется ли в
сортируемом списке строка заголовков, которую нужно исключить. При наличии в списке меток столбцов выберите переключатель «Подписям», в противном случае – «Обозначениям столбцов листа».
Окно диалога содержит кнопку Параметры, в результате нажатия которой
открывается окно диалога «Параметры сортировки». С помощью этого окна
можно:
•
Определить пользовательский порядок сортировки для столбца,
указанного в раскрывающемся списке «Сортировать по»
•
Сделать сортировку чувствительной к использованию прописных и
строчных букв
•
Изменить направление сортировки (вместо сортировки сверху вниз
установить сортировку слева направо)
Фильтрация данных в списке
В Excel списком называется снабженная метками последовательность
строк рабочего листа, содержащих в одинаковых столбцах данные одного типа.
Фильтрация списка позволяет находить и отбирать для обработки часть
записей в списке, таблице, базе данных. В отфильтрованном списке выводятся
на экран только те строки, которые содержат определенное значение или отвечают определенным критериям. При этом остальные строки оказываются скрытыми.
В Excel для фильтрации данных используются команды «Автофильтр» и
«Расширенный фильтр». В случае простых критериев для выборки нужной информации достаточно команды «Автофильтр». При использовании сложных
критериев следует применять команду «Расширенный фильтр».
Обе команды вызываются в результате выбора команды «Данные >
Фильтр».
Кроме рассмотренных выше возможностей Excel имеет большой набор
дополнительных функций. К ним можно отнести: управления окнами, работу с
внешними данными, проведение итоговых вычислений, решение задач оптимизации и многие другие.
Огромный спектр дополнительных возможностей Excel потребовал выделения специфических функций в специальную группу так называемых надстроек (Сервис > Надстройки).
175
Стандартные сообщения об ошибках
Нередко в процессе вычислений возникают ошибки, некоторые из них
приведены ниже. Сообщение об ошибке выводится в ячейку, в которой стоит
формула.
• ##### – числовые данные не помещаются в ячейку по ширине или же
при вычислении по формуле из даты вычитается более поздняя;
• #ДЕЛ/0! – в знаменателе формулы получается нулевое значение или
стоит ссылка на пустую ячейку (неверно используется относительная ссылка);
• #ЗНАЧ! – у функции пропущен обязательный параметр или же в качестве параметра использована ссылка на пустую ячейку или ячейку с данными,
тип которых не соответствует типу нужного параметра;
• #ИМЯ? – опечатка в имени функции или имени ячейки (диапазона).
Может быть вызвана пропуском двоеточия при указании диапазона или кавычек при указании текстового параметра;
• #ПУСТО! - в формуле использовано пересечение диапазонов, не включающее ни одной ячейки;
• #ЧИСЛО! – при вычислении получилось число, слишком большое или
слишком маленькое для программы Excel;
• #ССЫЛКА! – формула указывает на ячейку, которая отсутствует на рабочем листе.
Задание для выполнения работы
Задание 1. Применение средств автоматизации ввода
1.
Создайте (Файл > Создать) новую рабочую книгу.
2.
Дважды щелкните на ярлычке Лист1 и переименуйте его как «Дополнительные расходы по месяцам».
3.
Сделайте текущей ячейку А1 и введите в нее текст: Месяцы.
4.
Сделайте текущей ячейку В1 и введите в нее текст: Расходы.
5.
Сделайте текущей ячейку А2. Введите в нее текст Январь 2010. Нажмите клавишу «ENTER». Убедитесь, что текст был автоматически распознан
как дата (изменился формат, а данные выровнялись по правому краю ячейки).
Нажмите клавишу «ВВЕРХ». При желании, дайте команду «Формат > Ячейки»
и укажите иной формат записи даты.
176
6.
Установите указатель мыши на маркер заполнения в правом нижнем углу рамки текущей ячейки. Нажмите правую кнопку мыши и протяните
рамку так, чтобы она охватила все ячейки от А2 до А25.
7.
Отпустите кнопку мыши. В открывшемся меню выберите пункт
«Заполнить по месяцам». Убедитесь, что в столбце А появились обозначения
для всех месяцев по декабрь 2011 года включительно.
8.
В данном примере будем считать, что в первый месяц расходы составляли 10 рублей, а в каждом последующем возрастали на 10%. Сделайте текущей ячейку В2. Введите в нее число 10. Нажмите клавишу «ENTER».
9.
Щелкните на ячейке В2 правой кнопкой мыши и выберите в контекстном меню пункт «Формат ячеек». На вкладке «Число» выберите вариант
«Денежный» и щелкните на кнопке «Ok». Убедитесь, что число теперь записано как денежная сумма.
10. Щелкните правой кнопкой мыши на маркере заполнения и протяните рамку так, чтобы она охватила ячейки с В2 по В25. Отпустите кнопку мыши.
В открывшемся меню выберите пункт «Прогрессия».
11. На панели «Тип» установите переключатель «Геометрическая», в
поле «Шаг» задайте значение 1,1. Щелкните на кнопке «Ok».
12. В ячейку С1 введите текст Нарастающий итог.
13. Сделайте текущей ячейку С2. Введите в нее текст =В2. Это формула, которая означает, что значение ячейки С2 равно значению ячейки В2. Эта
простая формула гарантирует, что если значение в ячейке В2 будет изменено,
то ячейка С2 все равно будет содержать верные данные.
14. Щелкните на ячейке С3. Щелкните на значке «Изменить формулу»
в строке формул. Щелкните на ячейке ВЗ. Убедитесь, что ссылка на эту ячейку
помещена в строку формул. Нажмите клавишу «+». Щелкните на ячейке С2.
Нажмите клавишу «ENTER».
15. Снова сделайте ячейку С3 текущей. Наведите указатель мыши на
маркер заполнения, нажмите левую кнопку и протяните рамку так, чтобы она
охватывала ячейки с С3 по С25.
16. Выберите рабочий лист «Дополнительные расходы по месяцам»,
созданный в предыдущем упражнении.
17. Сделайте текущей первую свободную ячейку в столбце В (В26).
18. Щелкните на кнопке «Автосумма» на панели инструментов.
177
19. Убедитесь, что программа автоматически подставила в формулу
функцию «СУММ» и правильно выбрала диапазон ячеек для суммирования.
Нажмите клавишу «ENTER».
20. Проверьте правильность вычислений, сравнив значения в ячейках
В26 и С25.
21. Сделайте текущей следующую свободную ячейку в столбце В.
22. Щелкните на кнопке «Вставка функции» на стандартной панели инструментов.
23. В списке «Категория» выберите пункт «Статистические».
24. В списке «Функция» выберите функцию «СРЗНАЧ» и щелкните на
кнопке «Ok».
25. Переместите методом перетаскивания палитру формул, если она заслоняет нужные ячейки. Обратите внимание, что автоматически выбранный
диапазон включает все ячейки с числовым содержимым, включая и ту, которая
содержит сумму данных. Выделите правильный диапазон методом протягивания и нажмите клавишу «ENTER».
26. Используя порядок действий, описанный в пп. 6-10, вычислите минимальное число в заданном наборе (функция МИН), максимальное число
(МАКС), количество элементов в наборе (СЧЕТ).
27. Сохраните рабочую книгу.
Задание 2.
Пример выполнения. Определить объем пачки древесины, которую можно трелевать с учетом конкретных транспортно-эксплуатационных характеристик грунта на конкретной лесосеке
Vпсц =
(G м + q ) ⋅ μ − [G м ( w1 + i ) + G n ( w2 + i )] 1 − β
⋅
k ( w1 + i ) + (1 − k )( w3 + i )
γ ⋅g
где μ – коэффициент сцепления движителя с грунтом, зависящий от типа движителя, состояния поверхности колеса (гусеницы), соприкасающейся с грунтом, а также состояния грунта; G=mg – сила тяжести трелевочного средства; m
– масса трелевочного средства; Gп – сила тяжести прицепа или полуприцепа
(при наличии такового); q – допускаемое значение нагрузки на ходовую часть
движителя; w1 – удельное сопротивление движению трелевочного трактора; w2
– удельное сопротивление движению прицепа или полуприцепа; w3 – удельное
сопротивлению перемещению трелюемой пачки по волоку; I – уклон местно-
178
сти, по которой перемещается базовое шасси: при движении на подъем i=i , при
перемещении на спуске i=-i; k – коэффициент распределения доли силы тяжести между трелевочным средством или полуприцепом и волоком при трелевке
в полупогруженном положении; трелевочным средством и прицепом при трелевке в полностью погруженном положении; ρ – плотность древесины; g – ускорение свободного падения; γ – коэффициент, учитывающий долю силы тяжести кроны деревьев при трелевке.
Решение.
1. Откройте рабочую книгу.
2. Выберите щелчком на ярлычке неиспользованный рабочий лист или
создайте новый (Вставка > Лист). Дважды щелкните на ярлычке нового листа и
переименуйте его как «Расчет рейсовой нагрузки».
3. Заполните таблицу в соответствии с рисунком, в ячейки L3:L20 записываем расчетную формулу. Ячейки E3:E20 содержат величину, которая изменяет свои значения с шагом 2.5. Поэтому, в ячейке E4 записываем формулу
=Е4-2.5 и копируем ее в ячейки E5:E20.
179
4. Постройте график зависимости V(i).
5. Сохраните рабочую книгу.
Задания к выполнению
1. Автомобиль проходит через несколько участков, каждый из которых
характеризуется определённой длиной и дорожными условиями. По дорожным
условиям выделим участки первой и второй категории, каждая из которых характеризуется своим расходом топлива. Стоимость топлива и расход на участках первой и второй категории (в литрах на 100 километров пути) заданы. Автоматически должен быть рассчитан расход топлива на каждом из участков,
стоимость топлива на каждом участке, суммарный расход и стоимость топлива.
Стоимость топлива, р.
Расход на уч. категории 1,
л/100 км.
Расход на уч. категории 2,
л/100 км.
Участок
Воронеж-Москва
по Москве
Москва-Воронеж
20
8
12
Длина
500
70
500
Итого
Категория
1
2
1
???
Расход
топлива
???
???
???
Стоимость
???
???
???
???
???
Участков должно быть не менее десяти.
2. Для расчёта себестоимости производства какого-либо изделия мебельного производства необходимо составить смету, содержащую для каждого используемого материала его стоимость и количество. Необходимо рассчитать
суммарную стоимость всех использованных материалов. Комплектующих
должно быть не менее десяти.
Смета на производство шкафа ФШ5635
Материал
Плита дубовая
Плита ДСП
Крепёжные уголки
Ручки
Облицовочный материал
Прочее
Итого
Ед. изм.
шт.
шт.
шт.
шт.
шт.
--
Цена единицы,
Кол-во
Стоимость
р.
5467
6 ???
145
1 ???
21
20 ???
15
2 ???
50
--
2 ???
--
500
???
180
3. Формула профессора Петровского В.С. для расчета диаметра хлыста в
сечении x = b по данному срединному диаметру dс имеет вид
L
d ( x ) = d c ( a 0 x 4 + a1x 3 + a 2 x 2 + a 3 x + a 4 ) ,
где L=28 м - полная длина хлыста; x - расстояние рассматриваемого сечения от комля; x менять от 3 м до 28 м через 5 м; dс менять от 0,16 м до 0,42 м
через 0,04 м; a0 =5,54; а1=-13,19; а2 = 9,59; а3 =-3,68; а4 = 1,74 – коэффициенты,
зависящие от породы дерева и условий произрастания.
4. Продолжительность прогрева воды в бассейне от начальной температуры до заданной tн до заданной tз перед загрузкой в бассейн мерзлой древесины рассчитывается по формуле
Tï =
T0
T − tí
ln
1+ a
T − t ç час,
где Т0 = 54 часа, зависящая от конструкции бассейна постоянная времени; tн = 100 С; tз менять от 300 ºС до 600 ºС через 50 ºС, а – коэффициент, зависящий от вводимого в бассейн пара, менять от 0,06 до 0,46 через 0,05.
Т= (526 +t0)/(1+a),
t0 = 40 ºC – установившаяся температура воды при отключенной подаче
пара.
5. Объем бревен любых длин и диаметров вычисляется по формуле
V =20x[x2 + 5(0.87+x2)(d+x2 )2 ], м3,
где x = 0,01L; L - длина бревна, менять от 3 до 6,3 м через 0,5 м; d - диаметр бревна в среднем отрубе, менять от 0,1 м до 0,32 м через 0,02 м.
6. Продолжительность оттаивания мерзлых круглых лесоматериалов перед механической обработкой рассчитывается по формуле
T=
q0 ⎛ D 2 − d 2 d 2
D⎞
−
ln ⎟
⎜
16
8
L 0t â ⎝
d⎠
, час.,
где, D=0,26 м – диаметр бревна; Lc = 4,17 квт/м3 - удельная теплопроводность древесины; tв – температура воды в бассейне, менять от 100 ºС до 400 ºС
через 50 ºС; q0 = 42 квт.-ч/м3 – удельный расход энергии на оттаивание; d диаметр неоттаявшей зоны, менять от 0,2 до 0,8D через 0,1D.
7. Диаметр бревна, из которого можно выпилить двухкантный брус высотой h, имеющий пласти шириной b и B, рассчитывается по формуле
181
d=
⎛ b 2 + 4h 2 − B 2 ⎞
B −⎜
⎟
4b
⎝
⎠
2
2
м.,
где B = 0,36 м; b – менять от 0,18 м до 0,3 м через 0,02 м; h - менять от
0,15 м до 0,22 м через 0,01 м.
8. Для достижения на поверхности карандаша (цилиндра диаметром d)
температуры tк, необходимой для лущения, фанерное сырье диаметром D необходимо
подогревать
после
оттаивания
в
течение
времени
D 2 ⎛ t‰ ⎛
d ⎞⎞
To =
ln⎜⎜
⎜1 − ⎟ ⎟⎟ , ч,
24a ⎝ t‰ − t k ⎝ D ⎠ ⎠
где a = 4/75 10 - 4 м2 /час. - коэффициент температуропроводности древесины; d = 0,08 м; tк = 200 ºC; D - менять от 0,16 м до 0,4 м через 0,04 м; tк - температура воды в бассейне, менять от 30 ºС до 80 ºС через 10 ºС.
9. Площадь поперечного сечения четырехкантного бруса, выпиленного из
бревна, ось которого отклонена от центра постава на расстояние Е , рассчитывается по формуле
F = h d 2 − (h + 2 E ) , м2,
2
d = 0,34 м - диаметр бревна; h - высота бруса, менять от 0,14 м до 0,2 м
через 0,01 м.; Е изменять от 0.005 м до 0.04 м через 0.005 м.
10. Величину усушки листов шпона по ширине рассчитывают по формуле
dy = (9 − 0.55wk0.5 )K e K t K • ,% ,
где wk= 8 % – конечная влажность шпона, Кe = 1.21 - 0.14S - коэффициент, зависящий от толщины шпона S; Kt = 1.42 - 0.003 t - коэффициент, зависящий от температуры t агента сушки; Кп = Gy/500, Gy - условная плотность
древесины; S - менять от 1 мм до 2.5 мм через 0.5 мм; t - менять от 100 ºС до
250 ºС через 25 ºС; Gy = 500.
11. Продолжительность сушки доски толщиной S от начальной влажности Wн до конечной влажности Wк, рассчитывается по формуле
W − Wy
S2
, ч,
T = 2 ln ’
π a Wђ − W y
где Wy = 10оС - устойчивая влажность; а = 2,7 10-6 м2/ч - влагопроницаемость древесины; S - изменять от 0,02 мм до 0,12 мм через 0,02 мм; Wн менять
от 30 % до 60 % через 5 %; Wк = 12 %.
182
12. Объем бруса, выпиленного из бревна, ось которого отклонена от центра постава на расстояние R, рассчитывается по формуле
V = hL d 2 − (h + 2E ) м3,
2
где L = 6,5 м - длина бревна; d = 0,32 м - диаметр бревна; h - высота бруса, менять от 0,15 до 0,2 через 0,05 м; Е менять от 0,005 м до 0,04 м через
0,05 м.
13. Мощность потерь тепла через стенки бассейна, предназначенного для
прогрева древесины, рассчитывается по формуле
S (t d − t‹ )
кВт, где
Q=
1 d 1
( + + )
a1 l a2
а1 и а2 - коэффициенты теплообмена вода - стенка и стенка - грунт соответственно, кВт/м2 ºС; а1= 1.67; а2=0,0083; S = 240 м2- площадь стен; L =
0.0016 квт/м3 С - удельная теплопроводность материала стен; tг = 4 ºС - температура грунта; tв- температура воды, менять от 300С до 60 ºС через 3 ºС; d толщина стен бассейна, менять от 0,2 до 0,5 с шагом 0,05 м.
12. Предельный охват бревна поставом рассчитывается по формуле
Апр=
D 2 − bm2 D 2 Lm
− 3 ∗ , где D и d соответственно верхний и нижний
d2
d
L
диаметр бревна, D= 37 см; d - менять от 24 см до 34 см через 2 см.; L =5 м длина бревна, Lm – минимальная длина обрезной доски, менять 1 м до 3 м через 0.5 м; bm – минимальная ширина доски.
14. Продолжительность прогрева мерзлого фанерного сырья перед лущением, рассчитывается по формуле
.
T = aD 2,2 ∗ t −115
. −W
(250.3 − t 0 )∗ [W (275
. ]
) − 017
ч, где а=1.9*10-3 - коэффи-
циент; t = 40 ºС - температура воды в бассейне; tо=25 ºС - начальная температура сырья; W - влажность древесины менять от 0,3 до 1,3 через 0,2; D - диаметр
сырья менять от 16 см до 40 см через 4 см.
15. Ширина b необрезной доски, наружная пласть которой отстоит на y от
оси бревна в сечении, стоящем на L м от комля, рассчитывается по формуле
b= d з2 (ax 2 + cx + d ) − 4 y 2 м; где а=0.1721; с=- -0.3869;
2
183
d= 1/2148 - коэффициенты, зависящие от породы древесины; dб = 0.28 м диаметр бревна ; L0 = 6 м - длина бревна; x= L/Lo, L менять от 0 до 6 м через
1 м; у меняется от 0 до 0.14 м через 0.2 м.
16. Продолжительность прогрева фанерного сырья с начальной температурой tн>0, рассчитывается по формуле
⎡ ⎛
d ⎞ t − tí ⎤
d c2
d ⎞⎛
l n ⎢15
. ⎜1 + k ⎟ ⎜1 − k ⎟ k
⎥
dc ⎠ t â − t k ⎦
24a ⎣ ⎝
dc ⎠ ⎝
T=
, с,
где а = 1.85*10-7 м2/c температуропроводность древесины; tв= 40 ºС - температура воды в бассейне; tк = 20 ºС требуемая температура на поверхности карандаша, dк – диаметр карандаша менять от 0,065 м до 0,095 м через 0,04 м; tн=
5 ºС - начальная температура сырья.
17. Производительность трехпильного станка для обрезки фанеры рассчитывается по формуле
P=
n∗ K m ∗ K p ∗ t c
⎛L
T ⎞
Lm
+ 2∗ ⎜ m + k ⎟
60 ⎠
v1
⎝ v2
м/смена,
где tc = 480 мин - продолжительность смены; n = 7 - число листов в пакете; Кm
= 0.93 - коэффициент использования машинного времени; Кp - = 0.94 - коэффициент использования рабочего времени; Lн = bн = 1.6 м - соответственно длина
и ширина листов; Тк = 1,5 с – время на включение поперечного хода пилы; v1 =
скорость рабочей подачи конвейера, менять от 4 м/мин до 10 м/мин через 1
м/мин; v2 - скорость перемещения поперечной пилы, менять от 4 м/мин до 10
м/мин через 1 м/мин.
18. Производительность секции бассейна гидротермообработки древесины рассчитывается по формуле
b∗h∗ L∗ F ∗t
V=
, м2/смена, где b=8,4 м - ширина секции; L=24,5 м Tpz + Tp
длина секции; h = 3 м - уровень воды в секции; F - коэффициент заполнения
секции сырьем, менять от 0,4 до 0,65 через 0,25; Трz - суммарное время загрузки и выгрузки сырья; Тр - продолжительность подогрева сырья, менять от 2 ч
до 38 ч через 4 ч; t = 8 ч – продолжительность смены.
19. Производительность четырехпильного станка для обрезки фанеры
рассчитывается по формуле
184
60 ∗ n ∗ t ∗ k
, листов/смена, где n = 8 - число листов в пакете; t =
60b
+ 10 + T
v
480 мин – продолжительность смены; k = 0,93 – коэффициент использования
рабочего; b = 1,6 м - ширина листов; V - скорость подачи касетки, менять от 4
до 24 м/мин; Т - время на вспомогательные операции, менять от 6 с до 15 с через 2 с.
20. Производительность автоклава или парильной ямы рассчитывается по
t ∗h∗L∗k ∗q
, м3/смена, где Т = 8 часов - продолжительность
формуле Па=
b ∗ h1 ∗ (t• + t’ )
Пс=
смены; h = 2 м; L = 5 м - соответственно высота и ширина камеры; k = 0,65 - коэффициент использования камеры; q = 0,04 м3 - объем заготовки; b = 0,2 м ширина заготовки; tн 6 ч - время на загрузку - выгрузку; tп - продолжительность
пропарки, менять от 2 до 17 ч через 3 ч; h2 - высота заготовки, менять от 0,04 до
0,16 м через 0,04 м.
21. Производительность однопильного станка балансирного типа рассчитывается по формуле
t ∗V ∗ q ∗ n ∗ K p ∗ Km
Q=
, м3/смена, где t= 480 мин – продолжительность
d (n + l )
смены, Kp = 0.73 и Km= 0.4 - соответственно коэффициенты использования
рабочего и машинного времени; V =30 м/мин - скорость надвигания пилы на
кряж; l = 1,6 м длина чурака; n - число чураков, полученных от кряжа, менять
от 2 до 5 через 1; d - диаметр кряжа, менять от 0,18 до 0,4 м через 0,04; q - объем чурака.
22. Производительность пилорамы рассчитывается по формуле
П = K p tc
t ⎞
U⎛
⎜⎜1 − n ⎟⎟(K − 1) шт./смена, где Кp=092 - коэффициL ⎝ t + tn ⎠
ент использования рабочего времени; tc- 480 м продолжительность смены; U =
0,07 -м/мин - скорость подачи; К = 7 - число пил в поставе; tn = 0,25 ч - время
простоя при смене пил; L - длина бревна, менять от 3 до 7 м через 0,5 м; t - период стойкости пил, менять от 2 до 24 ч через 2 ч.
23. Производительность шпонопочиночного станка рассчитывается по
формуле
185
Qm =
60 ∗ t ∗ K ∗ L ∗ b ∗ S 2
,м /смена, где t = 480 мин продолжительt1 + nt 2
ность смены; K= 0,93 - коэффициент загрузки станка; L = 1,6 м - длина листа
шпона; b = 1,6 м - ширина листа шпона; S = 0,0015 м - толщина листа шпона; n
= число заплат на один лист; t1 - вспомогательное время на один лист; t2 =
2,6 с - время, затрачиваемое на постановку одной заплаты. При вычислении n
менять в пределах от 2 до 16, t1 - менять в пределах от 5 до 12 с через 0,5 с.
24. Производительность пресса холодной подпрессовки пакетов шпона в
производстве фанеры рассчитывается по формуле
t ∗ h ∗ K y ∗ Kn
Q= c
, пакетов/смена, где tc = 480 мин - продолжительность
S ∗ (T1 + T2 )
смены; h = 1500 мм - высота рабочего промежутка пресса; Ky = 0,65 - коэффициент использования рабочего промежутка по высоте; Kn = 0,925 - коэффициент использования рабочего времени; S - толщина пакета; T1 = 6,5 мин. - продолжительность вспомогательных операций; T2 = время выдержки под давлением. При вычислениях S изменять от 4,5 до 20,5 мм через 2 мм; T2 - изменять
от 5 до 10 мин через 1 мин.
25. Производительность бункерной сучкорезной установки рассчитываетF ∗ F2 ∗ q n ∗ t 2
ся по формуле V= 1
,м /смена, где F1 = 0,86 - коэффициент испольt1 + t 2 + t 3
зования рабочего времени; F2 = 0,92 коэффициент использования машинного
времени; t = 480 мин – продолжительность смены; qn= 30 м3 - объем обрабатываемой пачки стволов; t1 - продолжительность обработки одной пачки, менять
от 4 до 10 мин через 1 мин; t2 = продолжительность загрузки одной пачки, менять от 2 до 4 мин через 0,4 с; t3 = 2 мин – продолжительность выгрузки пачки.
26. Производительность станка, наносящего клей на шпон, рассчитывает3600 ∗ T ∗ K n
, листов/смена, где T = 8 ч – продолжителься по формуле Q =
60 ∗ L
+ Tn + Tk
Vo ∗ K c
ность смены; Kn = 0,95 - коэффициент использования рабочего времени; Tn =
1,2 с. - продолжительность подачи листа в вальцы; Tk = 2 с - косвенные затраты
времени на один лист; Ко = 0,85 - коэффициент проскальзования; L - длина
листа шпона, менять от 1 до 3 м через 0,5 м; Vo - окружная скорость барабана,
менять от 1,2 м/с до 1,8 м/с через 0,2 м.
186
27. Производительность шпонострогального станка рассчитывается по
K ∗ tc [h − (h1 + h2 )]a ∗ L ∗ bm
, м2/смена, где tc = 480 мин - продолформуле Sc =
⎛ h − h2
⎞
S ⎜⎜
+ T ⎟⎟
⎝ n1 S
⎠
жительность смены; K = 0,96 - коэффициент использования рабочего времени;
а = 3 - число одновременно установленных ванчесов; L = 1,8 м - длина листа
шпона; bm = 0,24 м - средняя ширина листов шпона; h1 = 31 мм - толщина отструба; h2 = 8 мм - толщина срезков; n1 = 32 - число рабочих ходов суппорта в
минуту; T = 7 мин -продолжительность вспомогательных операций; h - высота
ванчесов, менять от 200 до 300 мм через 25 мм; S - толщина шпона, менять от
0,2 мм до 1,2 мм через 0,2 мм.
28. Сменная штучная производительность торцовочных станков при раскрое досок на короткие заготовки рассчитывается по формуле
m∗ t ∗ K p
⎞
⎛
L
K o⎟
t r + t p ⎜1 +
Lo
⎠
⎝
, шт./смена , где t = 480 мин - продолжительность смены;
A=
m - 1 число одновременно обрабатываемых досок; Kp = 0,93 - коэффициент использования рабочего времени станка; tr = 0,03 мин – время на осмотр и перемещение отдельной доски; tp=0,02мин – продолжительность реза; L=6 м средняя длина доски; Lo - средняя длина заготовки; Ko – коэффициент, учитывающий вырезку дефектных мест. При вычислениях Kо менять от 1 до 2 через
0,2. Lo менять от 0,45 до 1,1 через 0,05 м.
29. Производительность раскряжевочной установки рассчитывается по
формуле
q ∗ t ∗ K1 ∗ K 2
, м3/смена, где t = 480 мин – продолжительность
Vm =
L n
+ (t1 + t 2 + 3 )
V 60
смены; К1=0,85 - коэффициент технической готовности линии; К2 = 0,86 - коэффициент использования рабочего времени; q = 0,45 м3 - средний объем хлыста или кряжа; L = 6,5 м - средняя длина кряжа; V - скорость подачи хлыста; n число резов, приходящихся на один хлыст; t1 =2,2 с - время на один пропил; t2
– 1,75 с на сброс сортимента; t3 =2,6 с - время на выбор программы раскряжовки. При вычислениях n менять от 2 до 5 через 1; V менять от 32 м/мин до 65
м/мин через 5 м/мин.
187
30. Производительность ленточнопильного станка с тележкой рассчитывается по формуле
60 ∗ q ∗ K1 ∗ K 2 ∗ (t c − t p ) 3
, м /смена, где tc = 480 мин - продолжительQ=
t n + m ∗ t g + n(t y +t x )
ность смены; tp = 40 мин - регламентированные простои; К1 = 0,85 - коэффициент готовности; К2 = 0,92 - коэффициент использования рабочего времени; q средний объем бревна; L = 6 м - средняя длина бревна; tn = 3 с - время на навалку бревна на тележку; tg = 2 с - время поворота бревна и его зажим; ty =57 с
- время рабочего хода; tx = 6 с – время холостого хода; m = 2 – число поворотов бревна; n - число резов на одно бревно, менять от 2 до 13 через 2; диаметр
бревна d менять от 0,14 м до 0,24 м через 0,01 м.
31. Для расчёта себестоимости производства какого-либо изделия мебельного производства необходимо составить смету, содержащую для каждого
используемого материала его стоимость и количество. Некоторые материалы
должны быть доставлены с удалённого склада, для таких товаров в соответствующей графе стоит знак «*», а стоимость такого материала возрастает на
10 %. Необходимо рассчитать суммарную стоимость всех использованных материалов. Комплектующих должно быть не менее десяти.
Смета на производство шкафа ФШ5635
Материал
Плита дубовая
Плита ДСП
Крепёжные уголки
Ручки золотые
Облицовочный материал
Прочее
Итого
Ед.изм.
шт.
шт.
шт.
шт.
шт.
--
Цена едини- КолДоставка Стоимость
цы, руб.
во
5467
6 *
???
145
1
???
21
20
???
15000
2 *
???
50
--
2
--
???
500
???
188
3. Построение графиков
1. Построить график функции на указанном отрезке. x∈[-10,10] – независимая переменная, все прочие обозначения относятся к параметрам. Параметры
должны быть заданы в отдельных ячейках листа, при изменении значений в
этих ячейках графики функций должны автоматически перестраиваться.
Нормальный закон распределения вероятности
2. Построить график функции на указанном отрезке. x – независимая переменная, все прочие обозначения относятся к параметрам. Параметры должны
быть заданы в отдельных ячейках листа, при изменении значений в этих ячейках графики функций должны автоматически перестраиваться.
Кривая Гаусса
3. Построить график функции на указанном отрезке. x∈[0,20] – независимая переменная, все прочие обозначения относятся к параметрам. Параметры
должны быть заданы в отдельных ячейках листа, при изменении значений в
этих ячейках графики функций должны автоматически перестраиваться.
f ( x ) = ln( σ
2π x )
4. Построить график функции на указанном отрезке. x∈[-5,5] – независимая переменная, все прочие обозначения относятся к параметрам. Параметры
должны быть заданы в отдельных ячейках листа, при изменении значений в
этих ячейках графики функций должны автоматически перестраиваться.
f ( x ) = kx 3 + b
5. Построить график функции на указанном отрезке. x∈[-10,10] – независимая переменная, все прочие обозначения относятся к параметрам. Параметры
должны быть заданы в отдельных ячейках листа, при изменении значений в
этих ячейках графики функций должны автоматически перестраиваться.
f ( x ) = kx 2 + mx + n
6. Построить график функции на указанном отрезке. x∈[-20,20] – независимая переменная, все прочие обозначения относятся к параметрам. Параметры
189
должны быть заданы в отдельных ячейках листа, при изменении значений в
этих ячейках графики функций должны автоматически перестраиваться.
b⎛x⎞
Закон Вейбулла f ( x ) = ⎜ ⎟
a⎝a⎠
b −1
e
⎛ x⎞
−⎜ ⎟
⎝a⎠
b
7. Построить график функции на указанном отрезке. x∈[-20,20] – независимая переменная, все прочие обозначения относятся к параметрам. Параметры
должны быть заданы в отдельных ячейках листа, при изменении значений в
этих ячейках графики функций должны автоматически перестраиваться.
b
⎛ x ⎞
⎜
⎟
⎜a ⎟
f (x ) = 1 − e ⎝ ⎠
8. Построить график функции на указанном отрезке. x∈[0,10] – независимая переменная, все прочие обозначения относятся к параметрам. Параметры
должны быть заданы в отдельных ячейках листа, при изменении значений в
этих ячейках графики функций должны автоматически перестраиваться.
f ( x ) = sin k ( x )
9. Построить график функции на указанном отрезке. x∈[0,10] – независимая переменная, все прочие обозначения относятся к параметрам. Параметры
должны быть заданы в отдельных ячейках листа, при изменении значений в
этих ячейках графики функций должны автоматически перестраиваться.
f ( x) = x k sin x
10. Построить график функции на указанном отрезке. x∈[0,10] – независимая переменная, все прочие обозначения относятся к параметрам. Параметры
должны быть заданы в отдельных ячейках листа, при изменении значений в
этих ячейках графики функций должны автоматически перестраиваться.
f ( x) = sin kx + cos kx
11. Построить график функции на указанном отрезке. x∈[0,5] – независимая переменная, все прочие обозначения относятся к параметрам. Параметры
должны быть заданы в отдельных ячейках листа, при изменении значений в
этих ячейках графики функций должны автоматически перестраиваться.
f ( x ) = e sin kx
190
4. Форматирование ведомости
Задача. Рабочий лист должен содержать сводную ведомость студенческих оценок по итогам сессии. Если экзамены сданы без троек, соответствующая строка таблицы должна подсвечиваться зеленым цветом, если у студента
остались задолженности – красным.
1. Откройте рабочую книгу, созданную ранее.
2. Выберите щелчком на ярлычке неиспользуемый рабочий лист или создайте новый (Вставка > Лист). Дважды щелкните на ярлычке листа и переименуйте его как Ведомость.
3. В первую строку рабочего листа, начиная с ячейки В1, введите названия экзаменов.
4. В первый столбец рабочего листа, начиная с ячейки А2, введите фамилии студентов.
5. Заполните таблицу экзаменационными оценками по своему усмотрению. Оценки должны изменяться от 2 до 5 баллов.
6. Выделите ячейку А2 и дайте команду «Формат > Условное форматирование».
7. В раскрывающемся списке на панели «Условие 1» выберите вариант
формула.
8.
В
поле
для
формулы
введите
следующую
формулу:
«=МИН($В2:$Е2)>=3». Обратите внимание на способ использования абсолютных и относительных ссылок в формуле, так как ее планируется распространить на всю таблицу. Эта формула рассчитана на четыре экзамена, при другом
их числе выбранный диапазон несколько изменится.
191
9. Щелкните на кнопке «Формат». В открывшемся диалоговом окне
«Формат ячеек» выберите вкладку «Вид» и щелкните на светло-зеленом цвете
для его использования в качестве фона ячеек. Щелкните на кнопке «ОК».
10. Щелкните на кнопке «А также», чтобы задать второе условие форматирования. Далее действуйте аналогично тому, как указано в п. 8. Нужная формула должна иметь вид: =МИН($В2:$Е2)<3.
11. Подобно тому, как указано в п. 9, задайте светло-розовый фон для
ячеек.
12. Щелкните на кнопке «ОК». Фон ячейки А2 должен измениться, если
соответствующий студент не имеет троек или, напротив, имеет задолженность.
13. Выделите весь диапазон ячеек ведомости и дайте команду «Формат >
Условное форматирование». Диалоговое окно «Условное форматирование»
должно содержать настройки, подготовленные для ячейки А2.
14. Щелкните на кнопке «ОК». Условное форматирование распространится на всю выделенную область с автоматической коррекцией относительных
ссылок. Убедитесь, что формат ведомости соответствует тому, что требовалось.
15. Сохраните рабочую книгу.
5. Простейшие операции с базой данных
1. Откройте рабочую книгу, созданную ранее.
2. Создайте новый рабочий лист (Вставка > Лист), дважды щелкните на
его ярлычке и присвойте ему имя «Сведения о поставках».
3. Предполагается, что предприятие получает пять видов материалов: бумагу, фанеру, картон, полиэтилен и ткань – от пяти поставщиков, находящихся
192
в Братске, Казани, Курске, Мурманске и Череповце. Каждый из поставщиков
может поставлять любой вид материалов. Поставки производятся не чаще раза
в месяц, единица измерения – тонна.
4. В ячейки А1-D1 введите заголовки полей базы данных, соответственно:
Месяц, Поставщик, Товар, Объем.
5. Введите несколько десятков записей, имеющих описанную выше
структуру. Реальные «объемы поставки» значения не имеют.
6. Общая сортировка базы данных. Сделайте текущей любую ячейку базы
данных и дайте команду «Данные > Сортировка». Убедитесь, что при этом выделяется вся (кроме заголовков полей) база данных.
7. В списке «Сортировать по» выберите пункт «Месяц» и режим по возрастанию.
8. В списке «Затем по» (вторичная сортировка) выберите пункт «Поставщик» и режим по возрастанию.
9. В списке «В последнюю очередь, по» выберите пункт «Товар» и режим
по возрастанию. Щелкните на кнопке «ОК».
10. Убедитесь, что база данных отсортирована по критериям.
11. Фильтрация данных. Чтобы включить режим фильтрации, дайте команду «Данные > Фильтр > Автофильтр». Обратите внимание на появление
раскрывающих кнопок у заголовков полей базы данных.
16. Чтобы отобрать только записи, описывающие поставки из Братска,
щелкните на раскрывающей кнопке у поля Поставщик и выберите в списке
пункт «Братск». Обратите внимание на то, что раскрывающая кнопка действующего фильтра и номера отобранных строк отображаются синим цветом.
Чтобы отменить текущий фильтр, еще раз щелкните на раскрывающей стрелке
и выберите пункт «Все».
17. Чтобы отобрать наиболее крупные разовые поставки, щелкните на
раскрывающей стрелке у поля «Объем» и выберите в списке вариант «Первые
10».
18. Выберите с помощью счетчика число 20 и далее пункт наибольших и
вариант % от количества элементов. Щелкните на кнопке ОК. В результате будет отобрано 20 % записей, содержащих наибольшие значения объема поставок.
193
19. Чтобы отменить режим фильтрации записей, еще раз дайте команду
«Данные > Фильтр > Автофильтр».
6. Построение сводной таблицы
1. Откройте рабочую книгу, созданную ранее.
2. Откройте рабочий лист Сведения о поставках.
3. Сделайте текущей ячейку в пределах базы данных. Дайте команду
Данные > Сводная таблица.
4. Убедитесь, что установлены переключатели в списке или базе данных
Excel и сводная таблица. Щелкните на кнопке Далее.
5. Убедитесь, что диапазон базы данных выбран правильно. Щелкните на
кнопке Далее.
6. Убедитесь, что установлен переключатель Новый лист. Щелкните на
кнопке Макет.
7. Перетащите кнопки в соответствующие области макета сводной таблицы: кнопку Месяц – в область Страница, кнопку. Поставщик – в область Столбец, кнопку Товар – в область Строка, кнопку Объем – в область Данные.
8. Кнопка в области Данные будет иметь вид Сумма по полю Объем. Нас
это устраивает. Щелкните на кнопке ОК.
9. Щелкните на кнопке Параметры. В поле Имя введите текст Сводная
таблица поставок. Щелкните на кнопке ОК. Щелкните на кнопке Готово.
10. Переименуйте рабочий лист со сводной таблицей, дважды щелкнув на
его корешке. Дайте ему имя Сводная таблица поставок.
11. Посмотрите на готовую сводную таблицу. Она показывает, сколько
материалов определенного типа пришло от конкретного поставщика, независимо от времени поставки. Дважды щелкните на любой из ячеек сводной таблицы, чтобы увидеть на новом рабочем листе записи, на основе которых сформированы данные в этой ячейке.
12. Раскрывающие кнопки рядом с именами полей таблицы позволяют
выполнить сортировку по соответствующему полю. Выберите конкретный месяц в раскрывающемся списке Месяц, чтобы увидеть данные, относящиеся к
этому месяцу.
13. Перетащите кнопку Месяц в область Столбец, а кнопку Товар – в область Страница. Сводная таблица автоматически перестроится в соответствии с
новой структурой.
194
14. Дважды щелкните на кнопке Сумма по полю объем. В открывшемся
диалоговом окне Вычисление поля сводной таблицы щелкните на кнопке Дополнительно. В раскрывающемся списке Дополнительные вычисления выберите пункт Доля от суммы по строке. Щелкните на кнопке ОК.
15. Посмотрите на новый вид сводной таблицы. Среди прочего, мы определили, какую долю в общем потоке поставок имеет каждый из поставщиков.
16. Сохраните рабочую книгу.
7. Построение сводной диаграммы (Excel 2000)
1. Откройте рабочую книгу, созданную ранее.
2. Откройте рабочий лист Сводная таблица поставок.
3. Щелкните на кнопке Мастер диаграмм на панели инструментов Сводная таблица. Сводная диаграмма строится автоматически на новом рабочем
листе.
4. Переименуйте этот рабочий лист: Сводная диаграмма.
5. Поэкспериментируйте со сводной диаграммой, чтобы выяснить, какие
ее параметры можно изменять.
6. Выполните фильтрацию отображаемых данных.
7. Измените величину, отображаемую на диаграмме.
8. Переместите поле базы данных в другую область диаграммы.
9. Измените тип диаграммы.
10. Измените формат отображения элементов диаграммы.
8. Настройка режима проверки вводимых данных
1. Откройте рабочую книгу, созданную ранее.
2. Откройте рабочий лист Сведения о поставках.
3. Предполагается, что у нас имеется фиксированный список поставщиков и товаров, так что ручной ввод этих величин необязателен. Также будем
считать, что разовая поставка любого материала не может превосходить 10
тонн.
4. Для последующих экспериментов внесите произвольные искажения в
базу данных: задайте в одной-двух записях неверное имя поставщика, в однойдвух записях используйте неверное наименование материала, в одной двух записях укажите завышенный объем поставки (более 10 тонн).
5. За пределами базы данных, например в столбце F, в ячейках F2-F6 укажите имена поставщиков по одному в ячейке.
195
6. Аналогичным образом в ячейках G2-G6 укажите правильные наименования товаров.
7. Выделите все ячейки базы данных в столбце В (Поставщик), кроме заголовка столбца. Дайте команду Данные > Проверка.
8. В раскрывающемся списке Тип данных выберите вариант Список. Переключитесь на поле Источник и введите (или выберите) диапазон F2:F6. Если
диапазон выбран, ссылка автоматически берется как абсолютная. После этого
щелкните на кнопке ОК.
9. Аналогичным образом выберите допустимые значения для поля Товар.
В поле Источник необходимо указать диапазон G2:G6.
10. Выберите все ячейки в столбце D. Дайте команду Данные > Проверка.
В поле Тип данных выберите вариант Действительное. В полях Минимум и
Максимум укажите, соответственно, значения 0 и 10. Щелкните на кнопке ОК.
11. Сделайте текущей любую ячейку в столбце В. Убедитесь, что ввести в
нее произвольное значение, отсутствующее в списке, теперь невозможно.
Щелкните на раскрывающей кнопке, чтобы выбрать допустимое значение из
списка.
12. Аналогичным образом, попробуйте ввести недопустимое значение
(текстовое или выходящее за пределы заданного интервала) в ячейку столбца
D. Убедитесь, что это также невозможно.
13. Так как данные вводились в базу до включения проверки, они могут
содержать ошибки. Дайте команду Сервис > Зависимости > Панель зависимостей.
14. Щелкните на кнопке Обвести неверные данные. Убедитесь, что ячейки с ошибками (созданные в п. 4) обнаружены и обведены красным цветом.
15. Исправьте ошибки и еще раз щелкните на кнопке Обвести неверные
Данные. Убедитесь, что пометки исчезли.
16. Сохраните рабочую книгу.
9. Решение задачи оптимизации расходов предприятия
Задача. Предприятие работает по недельному графику, требующему разного числа работников в разные дни недели. Необходимое число работников
приведено в таблице.
196
Понедель- Вторник
Среда
Четверг Пятница Суббота Воскресеник
нье
13
14
16
18
22
20
19
Можно использовать сотрудников с пятидневной рабочей неделей (выходные – любые два дня подряд, недельная заработная плата – 500 рублей) и с
шестидневной рабочей неделей (выходной – суббота или воскресенье, недельная заработная плата – 700 рублей, то есть шестой рабочий день оплачивается
по двойной ставке). При этом требуется, чтобы использовались все варианты
расписания работы с двумя выходными (это позволяет при болезни одного из
работников привлечь на замену человека, который только что имел свободный
день). Необходимо составить график работы, обеспечивающий минимальные
расходы предприятия на заработную плату.
1. Запустите программу Excel и откройте рабочую книгу.
2. Создайте новый рабочий лист (Вставка > Лист), дважды щелкните на
его ярлычке и присвойте ему имя Заработная плата.
3. В первую строку рабочего листа введите заголовки столбцов: в ячейку
А1 – Выходные дни, в ячейку В1 – Работники, в ячейки D1-J1 – дни недели
(Пн, Вт, Ср, Чт, Пт, Сб, Вс).
4. В столбец А введите заголовки строк. В ячейках А2-А8 введите разрешенные пары выходных (от Понедельник, вторник до Воскресенье, понедельник). В ячейки А9 и А10 введите одиночные выходные (Суббота и Воскресенье). В ячейке А12 укажите заголовок Всего. Ячейка А15 должна содержать
фразу Недельная оплата работника, а ячейка А16 – текст Общий недельный
расход.
5. Введите фиксированные данные. В ячейке В 13 напишите Всего требуется и введите в ячейках D13-J13 требования к минимальному числу работников согласно заданной таблице. В ячейку В 15 введите фиксированную недельную оплату – 500 рублей.
6. В ячейках диапазона D2:J10 укажите 1, если для данного расписания
день является рабочим, и 0 – если выходным.
7. В ячейки В2-В10 введите нулевые (или иные произвольные) значения.
Предполагается, что в дальнейшем эти значения будут вычислены автоматически.
8. В ячейку D 12 введите следующую формулу:
197
=D8*$B8+D2*$B2+D3*$B3+D4*$B4+D5*$B5+D6*$B6+D7*$B7+D10*$B
10+D9*$B9. По ней рассчитывается число работников, занятых в понедельник.
Элементы абсолютной адресации использованы для того, чтобы формулу можно было копировать.
9. Методом заполнения скопируйте только что введенную формулу в
ячейки диапазона E12-J12.
10. В ячейку В12 введите формулу =СУММ(В2:В10). Для ввода имени
функции используйте строку формул или Мастер формул.
11. В ячейку В16 введите формулу для исчисления итоговых расходов на
заработную плату за неделю: =В15*В12. Именно это значение необходимо свести к минимуму.
12. Запустите надстройку Поиск решения (Сервис > Поиск решения). Если пункт Поиск решения в меню отсутствует, значит, необходимо подключить
эту надстройку, дав команду Сервис > Надстройки и установив соответствующий флажок.
13. В поле Установить целевую ячейку выберите ячейку В16.
14. Для переключателя Равной выберите вариант минимальному значению, а в разделе Изменяя ячейки диапазон B2:B10.
15. Щелкните на поле Ограничения и затем – на кнопке Добавить.
16. Щелкните на поле Ссылка на ячейку и выберите диапазон В2:В10. В
качестве ограничения выберите вариант цел. Щелкните на кнопке Добавить.
17. В поле Ссылка на ячейку выберите диапазон В2:В8. Выберите операцию >= и значение 1 в поле Ограничение. Аналогичным образом для диапазона
В9:В10 выберите значение >=0.
18. В поле Ссылка на ячейку выберите диапазон D12:J12. Выберите операцию >=. В поле Ограничение выберите диапазон D13:J13. Этим задается ограничение на минимальное число работников. Щелкните на кнопке ОК.
19. Щелкните на кнопке Выполнить, чтобы провести поиск оптимального
варианта. По окончании расчета щелкните на кнопке ОК, чтобы сохранить найденное решение.
10 Подбор параметра.
Значение определенной (целевой) ячейки является результатом вычисления формулы. Эта формула прямо или косвенно ссылается на одну или не-
198
сколько влияющих ячеек. Функция подбора меняет значение влияющей ячейки
так, чтобы получить в целевой ячейке заданную величину.
Пример. С помощью подбора параметра найти корень нелинейного уравнения x 5 − 4 x 4 + 3 x 3 − 2 x 2 + x + 4 = 0 , x принадлежит отрезку [-5,5]
Для этого в ячейку B1 введем произвольное значение X (при некоторых
начальных значениях процесс решения может и не сойтись), в ячейку B2 введем формулу =B1^5-4*B1^4+3*B1^3-2*B1^2+B1+4, обратимся к команде
«Подбор параметра» меню «Сервис». В поле «значение» окна диалога введем
число 0, в поле «изменяя значение ячейки» – значение B1 и нажмем кнопку
«ОК». Excel проиллюстрирует результаты подбора параметра в новом окне
диалога.
Задание для выполнения
Решить с помощью подбора параметра нелинейное уравнение из приведенной ниже таблицы вариантов.
№
Уравнение
3
2
1
x -0.1x +0.4x+2=0
2
arctg x – 1/3x2 =0
3
3x-1-4-x=0
4
x3-3x2+12x=0
5
3x+2x-2=0
6
e-2x-2x-3=0
7
x ln (x+1)-1=0
8
x3-3x2+9x-8=0
9
-x2 + 0,5x -10 =0
10
Sin 2x – tan 4x=0
11
2 sin (2x+1) – 5x = 0
12
0,1 x2 – sin (ex) = 0
13
2*x + ex – sin (x4) = 2
199
Дополнительно построить таблицу значений функции на указанном в
таблице интервале. Шаг по аргументу выбрать самостоятельно. Изобразить
график функции на этом интервале
Поиск решения – это нахождение оптимального значения исследуемой
функции. Ячейка, в которой находится функция, может ссылаться на изменяемые ячейки, в которых содержатся ее аргументы. При этом для каждого аргумента можно задать ограничения. Для запуска поиска решения нужно встать в
целевую ячейку и выбрать команду «Поиск решения» меню «Сервис».
После этого, выбрав в окне диалога «Критерий оптимизации» (минимальное, максимальное или фиксированное значение целевой функции), нужно
сослаться на зависимые ячейки и ввести ограничения в соответствующих полях
окна диалога. Ограничения указываются в виде «Зависимая_ячейка» «Знак»
«Выражение», где «Знак» может быть «<=», «=», «>=» или ограничение до целого числа, если задача целочисленная.
При этом начальные значения зависимых ячеек должны быть таковы,
чтобы численный метод оптимизации сходился.
Пример: определить длины сторон a,b,h прямоугольного бака заданного
объема V, минимизируя длину сварного шва, которая вычисляется по формуле:
L=2(a+2b)+h (см. пунктирную линию на рис.).
Математическая
модель этой задачи вместе с ограничениями таh
кова: L→min – оптимизируемая функция; V=const;
a,b,h>0 – ограничения.
b
a
b
a
Решение: Введем начальные значения зависимых переменных: а=1, b=1,
c=1 в ячейки B3, C3, D3, а ограничение для них – число 0 – в ячейку B4. Зависимую переменную V=a*b*h введем в ячейку C7 в виде формулы =B3*C3*D3,
а ограничение на нее в виде значения 2 – в ячейку E7. Целевую формулу для
вычисления L в виде =2*(B3+2*C3)+D3 введем в ячейку C8. После этого в окне
«Поиск решения» укажем $C$8 в качестве целевой ячейки, выберем поиск минимального значения, в поле «Изменяя ячейки» укажем ссылку $B$3:$D$3, в
поле
ограничения
введем
ограничения
вида
$B$3>=$B$4,
200
$C$3>=$B$4,$D$3>=$B$4, $C$7=$E$7. Найденное решение должно быть таким: A=1,26, B=0,63, C=2,52.
Задания для выполнения
Задача 1. Имеетcя квадратный лист жести со стороной L=1 м. По его углам вырезаются 4 одинаковых квадрата со стороной А, затем полученная крестообразная заA
готовка сгибается в прямоугольную коробку
L
без верхней крышки, а швы завариваются (см.
рис.). Какой должна быть величина А, чтобы
объем получившейся коробки был максимальным?
Задача 2. Фабрика может выпускать продукцию 2 типов – по P1 и P2
рублей за единицу. Для выпуска продукции выделено L единиц ресурсов и T
человеко-часов. Известно, что на выпуск единицы продукции 1-го и 2-го вида
уходит по ZT1 и ZT2 единиц ресурсов и ZL1 и ZL2 человеко-часов соответст-
201
венно. Сколько нужно произвести продукции первого и второго видов, чтобы
ее общая стоимость была максимальна? Данные взять из приведенной ниже
таблицы. Оптимизируемую функцию и систему ограничений задачи выбрать
самостоятельно.
№
P1
P2
L
T
ZT1
ZT2
ZL1
ZL2
1
8,5
9,5
5000
180
3,5
2,8
60
90
2
12
10
4000
200
4
5,5
30
60
После нахождения оптимального решения подсчитать, какими будут излишки ресурсов.
Задача 3. Известно, что для нормальной работы больницы необходимо 57 санитарок (N1), 8-10 медсестер (N2), 10 врачей, 3 заведующих отделениями,
главный врач, заведующий аптекой, заведующая хозяйством и заведующий
больницей. Общий месячный фонд зарплаты должен быть минимален. Необходимо определить, какими должны быть оклады сотрудников больницы, при условии, что оклад санитарки (C) не должен быть меньше прожиточного минимума 1500. Зарплата сотрудника определяется как (коэффициент сотрудника)*(оклад санитарки).
Задача 4. Предположим, что мы решили производить несколько видов
конфет. Назовем их условно "A", "B" и "C". Известно, что реализация 10-и килограмм конфет "А" дает прибыль 9 руб., "В" - 10 руб. и "С" - 16 руб. Конфеты
можно производить в любых количествах (сбыт обеспечен), но запасы сырья
ограничены. Необходимо определить, каких конфет и сколько десятков килограмм необходимо произвести, чтобы общая прибыль от реализации была максимальной. Нормы расхода сырья на производство 10 кг конфет каждого вида
приведены ниже.
Сырье
Нормы расхода сырья
Запас сырья
А
В
С
Какао
18
15
12
360
Сахар
6
4
8
192
Наполнитель
5
3
3
180
Прибыль
9
10
16
202
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
Тема работы: система управления базами данных Microsoft Access
Цель работы: Знакомство с основными понятиями и интерфейсом
Microsoft Access. Создание и ведение баз данных.
База данных – это совокупность структурированных и взаимосвязанных
данных и методов, обеспечивающих добавление выборку и отображение
данных.
Приложение
Microsoft
Access
является
мощной
и
высокопроизводительной 32-разрядной системой управления реляционной
базой данных (далее СУБД).
База данных в MS Access представляет собой совокупность инструментов
для ввода, хранения, просмотра, выборки и управления информацией. К этим
средствам относятся таблицы, формы, отчеты, запросы. В MS Access
поддерживаются два способа создания базы данных. Вы можете создать пустую
базу данных, а затем добавить в нее таблицы, формы, отчеты и другие объекты.
Такой способ является наиболее гибким, но требует отдельного определения
каждого элемента базы данных. Кроме этого имеется возможность создать с
помощью мастера базу данных определенного типа со всеми необходимыми
таблицами, формами и отчетами. Так как MS Access содержит большой выбор
подготовленных для Вас баз данных, второй способ во многих случаях может
оказаться предпочтительным. В обоих случаях у Вас останется возможность в
любое время изменить и расширить созданную вами базу данных.
Практически все СУБД позволяют добавлять новые данные в таблицы. С
этой точки зрения СУБД не отличаются от программ электронных таблиц
(Excel) ,которые могут эмулировать некоторые функции баз данных.
Существует три принципиальных отличия между СУБД и программами
электронных таблиц:
1. СУБД разрабатываются с целью обеспечения эффективной обработки
больших объёмов информации, намного больших, чем те, с которыми
справляются электронные таблицы.
2. СУБД может легко связывать две таблицы так, что для пользователя они
будут представляться одной таблицей. Реализовать такую возможность в
электронных таблицах практически невозможно.
203
3. СУБД минимизируют общий объём базы данных. Для этого таблицы,
содержащие
повторяющиеся данные, разбиваются на несколько
связанных таблиц.
MS
Access
–
мощное
приложение
Windows.
При
этом
производительность СУБД органично сочетаются со всеми удобствами и
преимуществами Windows.
Как реляционная СУБД Access обеспечивает доступ ко всем типам
данных и позволяет одновременно использовать несколько таблиц базы
данных. Можно использовать таблицы, созданные в среде Paradox или dBase.
Работая в среде Microsoft Office , пользователь получает в своё распоряжение
полностью совместимые с Access текстовые документы (Word), электронные
таблицы(Excel) , презентации(PowerPoint).С помощью новых расширений для
Internet можно напрямую взаимодействовать с данными из World Wide Web и
транслировать представление данных на языке HTML, обеспечивая работу с
такими приложениями как Internet Explorer и Netscape Navigator.
Access специально спроектирован для создания многопользовательских
приложений, где файлы базы данных являются разделяемыми ресурсами в сети.
В Access реализована надёжная система защиты от несанкционированного
доступа к файлам.
База данных храниться в одном файле, но профессиональные
пользователи предпочитают разделять базу данных на два файла: в одном
хранятся объекты данных (таблицы, запросы), в другом объекты приложения
(формы, отчёты, макросы, модули).
В последних версиях Access представлен новый формат файла (.MDE) –
библиотеки, с помощью которого можно создавать приложения, не включая
VBA-код.
Несмотря на то, что Access является мощной и сложной системой, его
использование не сложно для непрофессиональных пользователей.
Основные функции:
•
Организация данных. Создание таблиц и управление ими.
•
Связывание таблиц и обеспечение доступа к данным.Access позволяет
связывать таблицы по совпадающим значениям полей, с целью последующего
соединения нескольких таблиц в одну.
204
Добавление и изменение данных. Эта функция требует разработки и реа•
лизации представления данных, отличного от табличного (формы).
•
Представление данных. Access позволяет создавать различные отчёты на
основе данных таблиц и других объектов базы данных.
•
Макросы. Использование макросов позволяет автоматизировать повторяющиеся операции. В последних версиях Access макросы используют для совместимости.
•
Модули. Модули представляют собой процедуру или функцию, написанные на Access VBA (диалект Visual Basic Application). Эти процедуры можно
использовать для сложных вычислений. Процедуры на Access VBA превышают
возможности стандартных макросов.
•
Защита базы данных. Эти средства позволяют организовать работу приложения в многопользовательской среде и предотвратить несанкционированный доступ к базам данных.
•
Средства печати. С помощью этой функции Access позволяет распечатать практически всё, что можно увидеть в базе данных.
Access так же позволяет создавать дистрибутивные диски для распространения готового приложения (с помощью Office Developer Edition Tools).
Распространение подразумевает поставку всех необходимых файлов на какомлибо носителе.
Пакет ODE Tools включает мастер установки, автоматизирующий создание средств распространения и программы установки. Он так же позволяет выполнение приложения на компьютерах, на которых не установлен Access.
Элементы базы данных.
•
Таблицы. В базе данных информация хранится в виде двумерных таблиц.
Можно так же импортировать и связывать таблицы из других СУБД или систем
управления электронными таблицами. Одновременно могут быть открыты 1024
таблицы.
•
Запросы. При помощи запросов можно произвести выборку данных по
какому-нибудь критерию из разных таблиц. В запрос можно включать до 255
полей.
205
Формы. Формы позволяют отображать данные из таблиц и запросов в
•
более удобном для восприятия виде. С помощью форм можно добавлять и изменять данные, содержащиеся в таблицах. В формы можно включать модули.
•
Отчёты. Отчёты предназначены для печати данных, содержащихся в
таблицах и запросах, в красиво оформленном виде. Отчёты так же позволяют
включать модули.
•
Макросы. Макрос представляет собой набор макрокоманд (заданная последовательность операций), который создается для автоматизации часто выполняемых задач. Группа макросов позволяет выполнить несколько задач одновременно.
•
Модули. Модули содержат VBA-код, используемый для написания процедур обработки событий, таких как, например нажатия кнопки в форме или
отчёте, для создания функций настройки, для автоматического выполнения
операций над объектами базы данных и программного управления операциями,
т.е. добавление VBA-кода позволяет создать полную базу данных с настраиваемыми меню, панелями инструментов и другими возможностями. Модули
снимают с пользователя приложения необходимость помнить последовательность выбора объектов базы данных для выполнения того или иного действия и
повышают эффективность работы.
База данных может содержать до 32768 объектов.
В состав Access входит множество мастеров, построителей и надстроек,
которые позволяют упростить процесс создания объектов базы данных.
Проектирование базы данных
В Microsoft Access, прежде чем создавать таблицы, формы и другие объекты необходимо задать структуру базы данных. Хорошая структура базы данных является основой для создания адекватной требованиям, эффективной базы
данных.
Ниже приведены основные этапы проектирования базы данных:
•
Определение цели создания базы данных.
•
Определение таблиц, которые должна содержать база данных.
•
Определение необходимых в таблице полей.
Задание индивидуального значения каждому полю.
•
•
Определение связей между таблицами.
•
Обновление структуры базы данных.
206
•
•
Добавление данных и создание других объектов базы данных.
Использование средств анализа в Microsoft Access.
Определение цели создания базы данных
На первом этапе проектирования базы данных необходимо определить
цель создания базы данных, основные ее функции и информацию, которую она
должна содержать. То есть нужно определить основные темы таблиц базы данных и информацию, которую будут содержать поля таблиц.
База данных должна отвечать требованиям тех, кто будет непосредственно с ней работать. Для этого нужно определить темы, которые должна покрывать база данных, отчеты, которые она должна выдавать, проанализировать
формы, которые в настоящий момент используются для записи данных, сравнить создаваемую базу данных с хорошо спроектированной, подобной ей базой.
Таблицы
Одним из наиболее сложных этапов в процессе проектирования базы
данных является разработка таблиц, так как результаты, которые должна выдавать база данных (отчеты, выходные формы и др.) не всегда дают полное представление о структуре таблицы.
При проектировании таблиц вовсе не обязательно использовать Microsoft
Access. Сначала лучше разработать структуру на бумаге. При проектировке
таблиц, рекомендуется руководствоваться следующими основными принципами:
•
Информация в таблице не должна дублироваться. Не должно быть
повторений и между таблицами.
•
Когда определенная информация храниться только в одной таблице,
то и изменять ее придется только в одном месте. Это делает работу более эффективной, а также исключает возможность несовпадения информации в разных таблицах. Например, в одной таблице должны содержаться адреса и телефоны клиентов.
•
Каждая таблица должна содержать информацию только на одну тему.
•
Сведения на каждую тему обрабатываются намного легче, если содержаться они в независимых друг от друга таблицах. Например, адреса и зака-
207
зы клиентов хранятся в разных таблицах, с тем, чтобы при удалении заказа информация о клиенте осталась в базе данных.
Определение необходимых в таблице полей
Каждая таблица содержит информацию на отдельную тему, а каждое поле в таблице содержит отдельные сведения по теме таблицы. Например, в таблице с данными о клиенте могут содержаться поля с названием компании, адресом, городом, страной и номером телефона.
При разработке полей для каждой таблицы необходимо помнить:
•
Каждое поле должно быть связано с темой таблицы.
•
Не рекомендуется включать в таблицу данные, которые являются
результатом выражения.
•
В таблице должна присутствовать вся необходимая информация.
•
Информацию следует разбивать на наименьшие логические единицы (Например, поля «Имя» и «Фамилия», а не общее поле «Имя»).
Для проверки необходимо создать несколько таблиц, определить связи
между ними и ввести несколько записей в каждую таблицу, затем посмотреть,
отвечает ли база данных поставленным требованиям. Рекомендуется также создать черновые выходные формы и отчеты и проверить, выдают ли они требуемую информацию. Кроме того, необходимо исключить из таблиц все возможные повторения данных.
Создание таблицы в режиме Мастера таблиц.
Процесс создания объекта базы данных при помощи мастера делится на
несколько шагов, на каждом из которых можно установить требуемые характеристики создаваемого объекта. Мастер таблиц позволяет создать новую таблицу на основе 33 образцов таблиц делового применения и 20 образцов таблиц
личного применения. Многие таблицы базы данных Борей созданы на основе
образцов Мастера таблиц.
Использование Мастера таблиц служит отличным примером, позволяющим понять общую процедуру работы с мастерами Access. Создание таблиц на основе образцов Мастера таблиц имеет ограниченные возможности в
настоящих приложениях. В большинстве случаев для создания таблиц используется импорт или связывание данных с другими базами данных или электронными таблицами.
208
Создание таблицы в режиме Конструктора таблиц.
Если импортировать или связать данные нельзя, то чаще всего таблицы
создаются в режиме конструктора, который позволяет определить требуемую
структуру таблицы. В режиме конструктора таблиц можно увидеть названия,
типы данных, описания назначения, а также некоторые дополнительные свойства полей таблицы. То, что появляется в верхней части окна таблицы, открытой в режиме конструктора, называется бланком структуры таблицы или просто
бланком таблицы. В нижней части окна таблицы, открытой в режиме конструктора, выводятся свойства полей таблицы, а также краткое описание активного
свойства таблицы.
Создание таблицы непосредственно в режиме таблицы.
Access дает возможность создания таблиц непосредственно в режиме
таблицы. При этом Access создает пустую таблицу на основе таблицы, используемой по умолчанию, со структурой, имеющей 20 полей и 30 пустых записей.
После этого можно вводить данные прямо в таблицу. При ее сохранении Access
анализирует данные и выбирает тот тип для каждого поля, который больше всего соответствует введенным данным. Создание таблиц в режиме таблицы имеет
ограниченное применение. Поля таблицы не имеют содержательных имен, так
что почти всегда нужно будет редактировать структуру, чтобы переименовать
поля. Кроме того, из примера Access не всегда может правильно определить
тип данных. Таблицы, которые созданы в режиме таблицы, не могут включать
объекты OLE и мемо-поля. Если есть желание иметь такие поля, вам нужно изменить структуру таблицы. При создании таблицы в режиме таблицы не происходит экономии времени по сравнению с традиционным способом определения
полей и установки их свойств в структуре пустой таблицы.
При разработке структуры таблицы необходимо указать, какую информацию она должна содержать. После того как определена информация, которая
должна быть включена в таблицу, ее следует разбить по полям. Этот процесс
включает в себя выбор имени поля, которое в таблице должно быть уникальным. Необходимо включать в имя поля как можно больше информации о его
содержимом, но в то же время стараться избегать длинных имен. Обычно при
разработке баз данных в различных таблицах могли содержаться поля с одинаковыми именами (чаще всего таблицы связывались по этим полям). Access также позволяет использовать одинаковые имена полей в различных таблицах, но
209
по причине того, что Access использует имена полей при определении условий
целостности данных, лучше не допускать повторения имен полей.
Перед началом заполнения таблицы нужно определить связи этой таблицы с другими таблицами базы данных, определить ключевое поле и создать индексы.
Связь между таблицами устанавливает отношения между совпадающими
значениями в ключевых полях – обычно между полями разных таблиц. В большинстве случаев связывают ключевое поле одной таблицы с соответствующим
ему полем (часто имеющим то же имя), которое называют полем внешнего
ключа во второй таблице. Таблица, содержащая ключевое поле, называется
главной, а таблица, содержащая внешний ключ – связанной. Существует четыре вида отношений:
• Один к одному. При использовании отношения "один к одному" запись в
таблице "А" (главной таблице) может иметь не более одной связанной записи в
таблице "В" (связанной таблице) и наоборот. Этот тип связи используют не
очень часто, поскольку такие данные могут быть помещены в одну таблицу.
Связь с отношением "один к одному" используют для разделения очень широких таблиц или для отделения части таблицы по соображениям защиты. В таблицах связанных отношением "один к одному" ключевые поля должны быть
уникальными.
• Один ко многим. Связь с отношением "один ко многим" является наиболее часто используемым типом связи между таблицами. В такой связи каждой
записи в таблице "А" могут соответствовать несколько записей в таблице "В", а
запись в таблице "В" не может иметь более одной соответствующей ей записи в
таблице "А". В таблице "А" ключевое поле должно быть уникальным. Связь с
отношением "один ко многим" таблиц "А" и "В" можно рассматривать как связь
с отношением "многие к одному" таблиц "В" и "А".
• Многие к одному. При использовании отношения "многие к одному" одной записи в таблице "А" может соответствовать одна запись в таблице “B”, а
запись в таблице "В" может иметь более одной соответствующей ей записи в
таблице "А". В таблице "А" ключевое поле должно быть уникальным. Связь с
отношением "один ко многим" таблиц "А" и "В" можно рассматривать как связь
с отношением "многие к одному" таблиц "В" и "А".
210
• Многие ко многим. При использовании отношения "многие ко многим"
одной записи в таблице "А" могут соответствовать несколько записей в таблице
"В", а одной записи в таблице "В" несколько записей в таблице "А". В этом
случае не требуется уникальности ключевых полей таблиц "А" и "В". Этот вид
отношения используется для связывания таблиц, имеющих только внешние
ключи.
Связанные поля не обязательно должны иметь одинаковые имена, однако,
они должны иметь одинаковые типы данных. Кроме того, связываемые поля
типа "Числовой" должны иметь одинаковые значения свойства "Размер поля".
Исключениями из этого правила являются поля счетчика с последовательной
нумерацией, которые могут связываться с числовыми полями размера "Длинное целое". Существует возможность создать связь между текстовыми полями
разной длины, но это может вызвать сложности при создании запросов.
После распределения данных по таблицам и определения ключевых полей необходимо выбрать схему для связи данных в разных таблицах. Для этого
нужно определить связи между таблицами.
Желательно изучить связи между таблицами в уже существующей базе
данных.
Обновление структуры базы данных
После проектирования таблиц, полей и связей необходимо еще раз просмотреть структуру базы данных и выявить возможные недочеты. Желательно
это сделать на данном этапе, пока таблицы не заполнены данными.
Автоматическое обеспечение ссылочной целостности данных является
важной особенностью Access. Если на связь между таблицами наложены условия ссылочной целостности, то Access не позволяет добавлять в связанную
211
таблицу записи, для которых нет соответствующих записей в главной таблице,
и изменять записи в главной таблице таким образом, что после этого в связанной таблице появятся записи, не имеющие главных записей; а также удалять
записи в главной таблице, для которых имеются подчиненные записи в связанной таблице. Условия целостности данных определяют систему правил, используемых в Access для поддержания связей между записями в связанных
таблицах. Эти правила делают невозможным случайное удаление или изменение связанных данных. После наложения условий целостности данных на операции со связанными таблицами накладываются ограничения. Невозможно ввести в поле внешнего ключа связанной таблицы значение, не содержащееся в
ключевом поле главной таблицы.
Необходимо так же определить первичный ключ. Если таблица никогда
не будет использоваться в качестве главной, то ключ для нее определять не
нужно. В главных таблицах обычно содержится информация о реальных объектах, причем с каждым объектом ассоциируется только одна запись. Определение ключа таблицы является простейшим способом предотвращения появления
в таблице одинаковых записей. В главной таблице связи должен быть определен первичный ключ. Access считает таблицы, у которых такой ключ не определен, подозрительными. При открытии таких таблиц в режиме конструктора
появляется диалоговое окно, сообщающее о том, что ключ таблицы не определен. Ключ можно определить и в связанных таблицах, что поможет избежать
появления повторяющихся данных. Ключ таблицы можно задать по значению
нескольких полей. Access автоматически индексирует таблицу по значению
ключа, но может потребоваться создать дополнительные индексы по значениям
других полей. Индексы позволяют ускорить поиск данных в тех полях таблицы,
по которым она проиндексирована. Каждая таблица Access может иметь до 32
индексов, 5 из которых могут быть составными (в составной индекс может входить не более 10 полей). Тем не менее, не стоит увлекаться созданием индексов
для каждого поля таблицы и всех их комбинаций, поскольку это может существенно замедлить процесс заполнения таблицы (при изменении или добавлении
записи автоматически обновляются все индексы).
Одним из основных принципов разработки реляционных баз данных является то, что все данные, содержащиеся в поле таблицы, должны иметь один и
тот же тип. Для каждого поля таблицы необходимо задать тип данных. По
212
умолчанию используется тип данных "Текстовый. При задании типа данных
поля можно также указать размер, формат и другие параметры, влияющие на
отображение значения поля и точность числовых данных. Основные типы данных:
•
Текстовый. Текст или числа не требующие проведения расчётов.
•
МЕМО. Поле этого типа предназначено для хранения небольших текстовых данных (до 64000 символов). Поле этого типа не может быть ключевым или проиндексированным.
•
Числовой. Этот тип данных содержит множество подтипов. От выбора
подтипа (размера) зависит точность вычислений.
•
Счётчик. Уникальные, последовательно возрастающие числа, автоматически вводящиеся при добавлении новой записи в таблицу.
•
Логический. Логические значения, а так же поля, которые могут содержать одно из двух возможных значений.
•
Денежный. Денежные значения и числовые данные, используемые в математических вычислениях.
•
Дата/Время. Дата и время хранятся в специальном фиксированном формате.
•
Поле объекта OLE. Включает звукозапись, рисунок и прочие типы данных. Поле этого типа не может быть ключевым или проиндексированным.
• Гиперсвязь. Содержит адреса Web-страниц.
Пример.
Каждое поле в таблице «Товары» содержит данные определенного рода о
каждом товаре, например, название товара. Каждая запись в таблице «Товары»
содержит все сведения об одном товаре, такие как название, код поставщика,
количество товара на складе и т.д.
213
Код поставщика, название организации и т. д. вводятся один раз для каждого поставщика товаров в таблицу «Поставщики». Таблица «Товары» также
имеет поле «КодПоставщика», чтобы при вводе нового товара указать код
фирмы поставщика. Значение поля «КодПоставщика» из таблиц «Товары» и
«Поставщики» используется для редактирования, просмотра и печати данных
одновременно из двух таблиц.
В режиме таблицы добавляются, редактируются или просматриваются
табличные данные. Также можно проверить орфографию и напечатать табличные данные, отфильтровать и отсортировать записи, изменить внешний вид
таблицы или изменить структуру таблицы, добавив или удалив столбцы.
В режиме конструктора таблицы можно создать целую таблицу, добавляя
новые поля или удаляя и настраивая существующие поля таблицы.
Чтобы добавить поле, в верхней части окна таблицы в режиме конструктора следует ввести имя поля и определить его тип. Чтобы переименовать поле,
измените его имя в столбце Имя поля.
Уникальная метка, называемая ключом, используется для определения
каждой записи таблицы. Подобно тому, как номерной знак однозначно определяет автомобиль, ключ определяет запись. Ключевые поля в таблицах используются для создания межтабличных связей.
Например, поле «КодТовара» из таблицы «Товары» используется для
объединения сведений о товарах и заказах из разных таблиц для их вывода на
печать.
Чтобы определить ключ, выделите строку с описанием нужного поля и
нажмите кнопку Ключ
на панели инструментов.
Каждое поле имеет свойства, изменяя которые, можно управлять сохранением, обработкой и отображением данных поля.
214
Например, при задании свойству Формат (Format) значения Денежный
для поля с числовым или денежным типом данных автоматически добавляется
разделитель групп разрядов и символ рубля (1 234р.).Для задания свойства поля
выберите его в верхней части окна конструктора таблиц и в нижней части окна
введите значение этого свойства или выберите его из списка. Набор доступных
свойств определяется типом данных поля.
Запросы
Запросы являются важным инструментом в любых системах управления
базами данных. Они используются для выделения, обновления и добавления
новых записей в таблицы. Чаще всего запросы используются для выделения
специфических групп записей, чтобы удовлетворить определенному критерию.
Кроме того, их можно использовать для получения данных из различных таблиц, обеспечивая единое представление связанных элементов данных.
В Access существует четыре типа запросов для различных целей:
• Запросы на выборку отображают данные из одной или нескольких таблиц
в виде таблицы.
• Перекрестные запросы собирают данные из одной или нескольких таблиц в формате, похожем на формат электронной таблицы. Эти запросы используются для анализа данных и создания диаграмм, основанных на суммарных
значениях числовых величин из некоторого множества записей.
• Запросы на изменение используются для создания новых таблиц из результатов запроса и для внесения изменений в данные существующих таблиц. С
их помощью можно добавлять или удалять записи из таблицы и изменять записи
согласно выражениям, задаваемым в режиме конструктора запроса.
• Запросы с параметрами – это такие запросы, свойства которых изменяются пользователем при каждом запуске. При запуске запроса с параметром появляется диалоговое окно, в котором нужно ввести условие отбора. Этот тип
запроса не является обособленным, т. е. параметр можно добавить к запросу любого типа.
Наиболее часто используется запрос на выборку. При его выполнении
данные, удовлетворяющие условиям отбора, выбираются из одной или нескольких таблиц и выводятся в определенном порядке.
215
Запрос можно создать с помощью мастера или самостоятельно. Во втором случае в режиме конструктора следует выбрать таблицы или запросы, содержащие нужные данные, и заполнить бланк запроса.
Формы
Формы Access позволяют создавать пользовательский интерфейс для таблиц базы данных. Хотя для выполнения тех же самых функций можно использовать режим таблицы, формы предоставляют преимущества для представления
данных в упорядоченном и привлекательном виде. Формы позволяют также
создавать списки значений для полей, в которых для представления множества
допустимых значений используются коды. Правильно разработанная форма ускоряет процесс ввода данных и минимизирует ошибки.
Формы создаются из набора отдельных элементов управления: текстовые
поля для ввода и редактирования данных, кнопки, флажки, переключатели,
списки, метки полей, а также рамки объектов для отображения графики и объектов OLE. Форма состоит из окна, в котором размещаются два типа элементов
управления: динамические (отображающие данные из таблиц), и статические
(отображающие статические данные, такие, как метки и логотипы).
216
Формы Access являются многофункциональными; они позволяют выполнять задания, которые нельзя выполнить в режиме таблицы. Формы позволяют производить проверку корректности данных, содержащихся в таблице.
Access позволяет создавать формы, включающие другие формы (форма внутри
формы называется подчиненной). Формы позволяют вычислять значения и выводить на экран результат.
Формы используются для различных целей.
Форма для ввода
данных в таблицу.
Специальное
диалоговое окно
для выбора
предварительного
просмотра и
печати нужного
отчёта
Кнопочная форма для
открытия других форм и
отчётов.
Большая часть данных, представленных в форме, берется из таблицы или
запроса. Другая информация, несвязанная ни с таблицей, ни с запросом, хранится в макете формы.
217
Для создания связи между формой и записями таблицы, являющейся источником данных формы, используются графические объекты, называемые
элементами управления.
Чаще всего для отображения и ввода данных используется поле.
Приложения для работы с базами данных можно разделить на три основных категории:
1.
Управление транзакциями. Транзакция – это группа последовательных операций, которая представляет собой логическую единицу работы с данными. Транзакция может быть выполнена либо целиком и успешно, соблюдая
целостность данных и независимо от параллельно идущих других транзакций,
либо не выполнена вообще и тогда она не должна произвести никакого эффекта. Эти формы, работают непосредственно с таблицами, при условии, что активна только одна таблица. Если для добавления и редактирования информации
в более чем одной таблице используется единственная форма, то можно создать
запрос на обновление, включающий все нужные поля, а затем создать форму на
основе этого запроса. Главная форма также может использовать единственную
таблицу в качестве источника данных, но, кроме того, включать подчиненные
формы, в качестве источника данных которых используются другие таблицы.
Подчиненная форма, которая появляется ниже текстовых полей главной формы, используется для просмотра и добавления данных в таблицу, связанную с
подчиненной формой.
2.
Доступ к данным. Такие формы предназначены только для просмотра информации. Формы, предназначенные только для доступа к данным,
можно разрабатывать как с целью перспективного планирования действий, так
и для принятия экстренного решения. Экстренное решение приводит к единственному действию, такому, например, как предоставление большого кредита
клиенту, или посылка представителя по продажам для определения причины
218
отказа клиента от товара. Приложения Access позволяют использовать три
уровня вложенности форм: главная, подчиненная и подчиненная форма, включенная в предыдущую подчиненную форму. Формы, предназначенные только
для доступа к данным, в качестве источника данных часто используют запросы,
которые суммируют данные по временным промежуткам.
3.
Администрирование баз данных. Приложения этой категории выполняют административные функции такие, как создание баз данных или таблиц, разграничение прав доступа пользователей к объектам баз данных, обеспечение безопасности с помощью шифрования, периодическое уплотнение базы
данных, а также операции резервного копирования. Приложения для администрирования баз данных требуют наличия полного доступа ко всем объектам, содержащимся в базе данных.
Простейший путь создания основной и подчиненной форм – использование Мастера форм, который позволяет создавать формы (с подчиненными или
без), содержащие поля из одной или более таблиц или запросов. Мастер форм
создает базовый внешний вид формы и добавляет текстовые поля для отображения и редактирования значений полей таблиц. Независимо от того, являетесь
ли вы профессиональным разработчиком приложений или начинающим пользователем, использование Мастера форм заметно упрощает и ускоряет процесс
создания простых форм, которые затем можно усовершенствовать в режиме
конструктора.
Отчёты
Конечным продуктом большинства приложений баз данных является отчет. В Access отчет представляет собой специальный тип непрерывных форм,
предназначенных для печати. Для создания отчета, который можно распечатать
и распределить между потребителями, Access комбинирует данные в таблицах,
запросах и даже формах. Распечатанная версия формы может служить отчетом.
219
Создаваемые Access отчеты делятся на три основных типов:
1. Отчеты в одну колонку представляют собой один длинный столбец текста, содержащий значения всех полей каждой записи таблицы или запроса.
Надпись указывает имя, а справа от нее указывается значение поля. Новое
средство Access Автоотчет позволяет создать отчет в одну колонку щелчком
по кнопке панели инструментов Автоотчет. Отчеты в одну колонку используются редко, поскольку такой формат представления данных приводит к лишней
трате бумаги.
2. В ленточных отчетах для каждого поля таблицы или запроса выделяется
столбец, а значения всех полей каждой записи выводятся по строчкам, каждое в
своем столбце. Если в записи больше полей, чем может поместиться на странице, то дополнительные страницы будут печататься до тех пор, пока не будут
выведены все данные; затем начинается печать следующей группы записей.
3. Многоколоночные отчеты создаются из отчетов в одну колонку при использовании колонок "газетного" типа или колонок "змейкой", как это делается
в настольных издательских системах и текстовых процессорах. Информация,
которая не помещается в первом столбце, переносится в начало второго столбца, и так далее. Формат многоколоночных таблиц позволяет сэкономить часть
бумаги, но применим не во всех случаях, поскольку выравнивание столбцов едва ли соответствует ожиданиям пользователя.
В основном отчёты проще всего построить при помощи Мастера отчётов.
Мастер отчетов старается создать оптимальный вариант окончательного отчета
с первой попытки. Обычно мастер в достаточной степени приближается к законченному варианту, так что тратиться намного меньше времени на редактирование базового отчета мастера, чем ушло бы на создание отчета из незаполненного шаблона.
Макросы
При работе с базой данных часто приходится снова и снова выполнять
одни и те же задачи. Чтобы не повторять одни и те же действия, можно использовать макросы. Макросы Access позволяют автоматически повторять различные действия и тем самым избавляют от написания сложных программ и подпрограмм. Выполнение прикладной задачи можно представить как результат
последовательного выполнения действий, каждое из которых может быть записано соответствующей командой на языках Visual Basic и VBA. Кроме того, с
220
помощью макроса можно имитировать выбор команды меню или перемещение
мыши. Макросы Access обычно не дублируют отдельных нажатий клавиш или
перемещений мыши, выполняя особые, заданные пользователем задачи, например открытие формы или запуск отчета. Используя макросы для выполнения
рутинных операций, в существенно экономит время и силы. Кроме того, поскольку всякий раз при запуске макроса будет осуществляться одна и та же последовательность действий, макрос сделает работу с базой данных более эффективной и аккуратной.
Назначать макросы, зависящие от событий, можно с помощью окна
свойств форм и отчетов. Что касается таблиц и запросов, они свойствами событий не обладают. Кроме того, при работе с формами можно запускать макросы
с помощью имеющихся в Access панелей инструментов, командных кнопок и
меню. Использование этих особенностей позволяет очень легко и эффективно
использовать макросы, связанные с событиями.
Макросы можно запускать и на уровне отдельных элементов управления,
используя для этого соответствующие события. Например, можно проверить
правильность ввода сложных данных непосредственно на уровне поля (а не после выхода этой записи), используя для этого свойство данного поля, а не свойства на уровне всей формы.
Любой макрос может состоять из одной или нескольких макрокоманд.
Можно ввести последовательность выполняемых макрокоманд в столбец Макрокоманда, а напротив каждой команды в столбце Примечание дать описание
соответствующей команды. Примечания не оказывают влияния на выполнение
макроса. В нижней части окна находится область Аргументы макрокоманды. В
этой области можно задать необходимые аргументы (свойства, параметры) для
соответствующих макрокоманд. Многие макрокоманды требуют введения дополнительной информации, например о том, над каким объектом следует выполнять указанное действие.
После создания макросов можно объединить несколько взаимосвязанных
макросов в один.
Панели и меню
До сих пор приходилось иметь дело с отдельными объектами Access. И с
каждым из них нужно работать в интерактивном режиме, открывая в окне базы
данных вкладку требуемого объекта.
221
Но можно связать объекты в единое приложение. При этом вам не потребуется умение создавать сложные программы. Благодаря использованию кнопочных форм, диалоговых окон и меню работу с приложением можно автоматизировать и упростить, скрывая от пользователя ненужные в текущий момент
объекты Access.
Кнопочная форма представляет собой созданную пользователем форму с
кнопками. С их помощью можно, например, запускать макросы открытия форм
и печати отчетов. С помощью кнопочной формы выполнить несколько действий можно, щелкнув на одной кнопке. Используя кнопочную форму и другие
объекты можно объединять созданные ранее объекты базы данных в одном
приложении (при этом приложение может иметь вид, отличный от внешнего
вида Access). В основном кнопочная форма используется в качестве главного
меню приложения. Поскольку кнопочная форма выполняет только роль меню
приложения, в ней следует использовать минимальное число элементов управления. Поэтому обычно в кнопочную форму включают только кнопки, надписи,
рамки объектов, линии и прямоугольники. Другие типы элементов управления,
такие как текстовые поля (связанные с полями базы данных), списки, поля со
списком, диаграммы и подчиненные формы, обычно в этой форме не используются. Создавая кнопочную форму, в ней следует разместить надписи, а также
линии, прямоугольники или рисунки, чтобы сделать ее эстетически более привлекательной. Кнопка является простейшим элементом управления формы и
используется для запуска макроса. В Access благодаря макросам, запускаемым
с помощью кнопок, можно выполнять самые различные задачи.
Помимо кнопочной формы Access позволяет создать специальное меню, с
помощью которого можно расширить возможности разрабатываемой системы.
В это меню можно добавить часто используемые команды, а также команды,
которые уже заданы для кнопок формы. Созданное меню заменит стандартное
меню Access. Специальное меню связано с формой. Можно создать одно меню
и использовать его в нескольких формах.
В Access можно создать три типа меню:
• Menu Bar. Обычное меню, которое может располагаться вверху формы и
иметь выпадающие подменю.
• Tool Bars. Группы пиктограмм, обычно располагающиеся под меню.
• Shortcut Bar. Меню, всплывающие после щелчка правой кнопки мыши.
222
Создание базы данных
Описание окна СУБД Access
На рис. 20 показан вид различных областей окна Access. В данном случае
подразумевается, что в рабочем пространстве Access может быть создана новая
база данных, либо открыта уже существующая. В окне Access присутствуют
легко узнаваемые меню и панели инструментов, которые есть во всех
приложениях пакета MS Office.
Рис. 20. Окно СУБД Access
Обратите внимание, что большинство кнопок на панели инструментов
недоступны. Это происходит потому, что в новой базе данных еще не создано
никаких объектов типа таблиц или форм. В данный момент в окне отображена
модель инструментов БД. В Access каждая панель инструментов реально
отличается для каждого объекта БД. В некоторых случаях для одного объекта
существует несколько панелей инструментов в зависимости от того, вводятся
ли данные или изменяются параметры конструкции объекта.
Например, для объекта Таблицы существуют две панели инструментов.
Панель инструментов – таблица в режиме таблицы в ней представляются
инструменты, которые помогают вводить данные и управлять ими при работе в
режиме Таблицы. Если переключиться в режим Конструктора, то на экране
будет отражаться панель инструментов конструктора таблиц, которая может
управлять параметрами структуры таблиц.
Выбор панели инструментов. При работе в Access с различными
объектами можно щелкнуть правой кнопкой мыши на любой панели
223
инструментов, чтобы раскрыть контекстное меню, в котором будет представлен
список доступных панелей инструментов.
Необходимо помнить, что одновременно можно открыть только одну
базу данных в окне приложения Access.
Создание новой базы данных
Прежде чем создавать таблицы БД и вводить в них данные, необходимо
создать файл БД. БД – это файл-контейнер, который содержит все объекты базы данных (таблицы, формы, отчеты). Это можно сделать несколькими способами:
•
Создать пустую базу данных “с нуля”.
•
Создать новую БД по шаблону. При создании БД по шаблону можно воспользоваться преимуществами Мастера создания БД, который создает не
только новый файл БД, но и помогает быстро создать таблицы, формы и другие
объекты.
Выбор способа создания базы данных зависит от того, насколько точно
готовый шаблон отвечает требованиям, предъявляемых создаваемой БД.
Создание базы данных с помощью мастера
При запуске Microsoft Access открывается диалоговое окно, в котором
предлагается создать новую базу данных или открыть существующую. Если
появляется это диалоговое окно, выберите параметр Запуск мастера, а затем
нажмите кнопку ОК.
Если база данных уже была открыта или если было закрыто первое диалоговое окно, нажмите кнопку Создать базу данных
на панели инструментов.
Установите указатель на нужный значок шаблона базы данных и дважды
нажмите кнопку мыши. Укажите имя и каталог для создаваемой базы данных.
Чтобы начать создание новой базы данных, нажмите кнопку.
Создание базы данных без помощи мастера
224
При запуске Microsoft Access открывается диалоговое окно, в котором
предлагается создать новую базу данных или открыть существующую. Если
появляется это диалоговое окно, выберите параметр Новая база данных, а затем
нажмите кнопку ОК.
Если база данных уже была открыта или уже закрыто окно запуска, нажмите кнопку Создать базу данных
на панели инструментов и дважды нажмите кнопку мыши, установив указатель на значок новой базы данных.
Укажите имя и каталог базы данных и нажмите кнопку ОК.
После создания пустой базы данных необходимо самостоятельно создать
объекты этой базы данных.
Создание таблицы
В Microsoft Access существует два способа создания таблицы. Для ввода
собственных данных можно создать пустую таблицу. Можно также создать
таблицу, используя уже существующие данные из другого источника.
Создание новой пустой таблицы
В Microsoft Access существует четыре способа создания пустой таблицы.
Использование мастера баз данных для создания всей базы данных, содержащие все требуемые отчеты, таблицы и формы, за одну операцию. Мастера баз
данных создает новую базу данных, его нельзя использовать для добавления
новых таблиц, форм, отчетов в уже существующую базу данных. Мастер таблиц позволяет выбрать поля для данной таблицы из множества определенных
ранее таблиц, таких как деловые контакты, список личного имущества или рецепты. Ввод данных непосредственно в пустую таблицу в режиме таблицы.
При сохранении новой таблицы в Microsoft Access данные анализируются и
каждому полю присваивается необходимый тип данных и формат.
Определение всех параметров макета таблицы в режиме конструктора
Независимо от метода, примененного для создания таблицы, всегда имеется возможность использовать режим конструктора для дальнейшего изменения макета таблицы, например, для добавления новых полей, установки значений по умолчанию или для создания масок ввода.
Создание таблицы при помощи мастера таблиц
Переключитесь в окно базы данных. Для переключения из другого окна в
окно базы данных нажмите клавишу F11. На вкладке Таблица нажмите кнопку
225
Создать. Дважды щелкните элемент «Мастер таблиц». Следуйте инструкциям,
выдаваемым в диалоговых окнах мастера таблиц.
Примечание. В случае необходимости по окончании работы с мастером
таблиц изменить или расширить полученную таблицу можно в режиме конструктора.
Создание таблиц путем ввода данных в таблицу
Переключитесь в окно базы данных. Для переключения из другого окна в
окно базы данных нажмите клавишу F11. На вкладке Таблица нажмите кнопку
Создать. Дважды щелкните элемент «Режим таблицы». На экране появится
пустая таблица, состоящая из 20 столбцов и 30 строк. По умолчанию задаются
следующие имена столбцов: «Поле1», «Поле2» и т. д. Для переименования каждого столбца дважды щелкните название столбца, введите имя, следуя соглашениям об именах объектов Microsoft Access, и нажмите клавишу ENTER. Если
таблица должна содержать более 20 столбцов, то можно добавить дополнительные. Для этого нажмите кнопку мыши справа от столбца, рядом с которым
необходимо разместить новый, и в меню Вставка выберите команду Столбец.
Введите данные в таблицу. Вводите в каждый столбец данные определенного типа (в таблицах Microsoft Access каждый столбец называют полем).
Например, вводите в один столбец фамилии, а в другой имена. При вводе чисел, значений дат и времени необходимо использовать согласованные форматы,
чтобы Microsoft Access мог автоматически определить соответствующий тип
данных и формат отображения столбца. Все столбцы с неизмененными именами, оставленные пустыми, будут удалены при сохранении таблицы.
Закончив ввод данных вовсе нужные столбцы, нажмите кнопку Сохрана панели инструментов, чтобы сохранить таблицу. При сохранении
нить
таблицы выводится приглашение создать ключевое поле. Если данные, которые
могут однозначно идентифицировать каждую запись, такие как инвентарные
номера или коды, еще не были введены, то рекомендуется нажать кнопку Да.
Если данные, которые могут однозначно идентифицировать каждую запись,
введены, то это поле можно определить как ключевое.
Быстрое создание таблицы в режиме конструктора
Переключитесь в окно базы данных. Для переключения из другого окна в
окно базы данных нажмите клавишу F11.
На вкладке Таблица нажмите кнопку Создать.
226
Дважды щелкните элемент «Конструктор». Определите в таблице каждое
поле. Определите ключевые поля до сохранения таблицы.
Примечание. Рекомендуется определять ключевые поля, хотя это вовсе
не обязательно. Если они не были определены, то при сохранении таблицы выдается вопрос, нужно ли их создавать. Для сохранения таблицы нажмите кнопна панели инструментов, а затем введите имя таблицы, слеку Сохранить
дуя соглашениям об именах объектов Microsoft Access.
Добавление новых данных в режиме таблицы или формы. Откройте таблицу в режиме таблицы или форму в режиме формы. Нажмите на панели инструментов кнопку Новая запись
Введите данные и нажмите клавишу TAB для перехода к следующему
полю. В конце записи нажмите клавишу TAB для перехода к следующей записи.
Изменение данных в поле
Откройте таблицу в режиме таблицы или форму в режиме формы. Чтобы
изменять данные внутри поля, установите указатель в любое место в пределах
этого поля и нажмите кнопку мыши.
Для выделения всего поля в режиме таблицы установите указатель на левый край поля. Когда указатель примет вид
, нажмите кнопку мыши. Введите текст с клавиатуры.
Примечания
Если при вводе текста допущена ошибка, нажмите клавишу
BACKSPACE. Для отмены изменений, внесенных в текущее поле, нажмите
клавишу ESC. Для того чтобы отменить изменения, внесенные во всю запись,
снова нажмите клавишу ESC перед выходом из поля. Microsoft Access сохраняет изменения в момент перехода к другой записи.
Создание форм
Пользователь имеет возможность создать форму самостоятельно или воспользоваться мастером. Мастер форм ускоряет процесс создания формы, так
как автоматически выполняет всю основную работу. При использовании мастера Microsoft Access выдает приглашение на ввод данных, на основе которых
создается форма. В созданных формах мастер можно использовать для быстрого создания элементов управления в форме. Для настройки формы следует пе-
227
реключиться в режим конструктора. Для создания простой формы, содержащей
один столбец, используется кнопка Новый объект.
Создание формы с помощью автоформы
Автоформа создает форму, в которой отображаются все поля и записи
выбранной таблицы или запроса. Каждое поле расположено на отдельной строке, с левой стороны от которой отображается надпись к данному полю.
В окне базы данных выберите вкладку Таблицы или Запросы.
Выберите таблицу или запрос, на основе которых необходимо создать
форму, или откройте их в любом режиме. Нажмите кнопку раскрытия списка
рядом с кнопкой Новый объект на панели инструментов и выберите элемент
Автоформа.
Создание формы с помощью мастера
В окне базы данных выберите вкладку Формы. Нажмите кнопку Создать. В диалоговом окне Новая форма выберите нужного мастера. Описание
мастера появляется в левой части диалогового окна.
Выберите имя таблицы или запроса, содержащих данные, на основе которых будет создана форма.
Примечание. При использовании мастера форм источник данных для
формы следует указывать в диалоговом окне мастера.
Если были выбраны Мастер форм, Диаграмма или Сводная таблица, то
при создании формы следуйте инструкциям, выводимым в диалоговых окнах
соответствующего мастера. При выборе элементов Автоформа: в столбец,
Автоформа: ленточная или Автоформа: табличная форма создается автоматически.
Изменить созданную форму можно в режиме конструктора.
Создание формы без помощи мастера
В окне базы данных выберите вкладку Формы. Нажмите кнопку Создать. В диалоговом окне Новая форма выберите пункт Конструктор. Выберите имя таблицы или запроса, содержащих данные, на основе которых будет
создана форма. Если форма не будет содержать данных (например, если форма
будет использоваться как кнопочная для открытия других форм или отчетов
или как специальное диалоговое окно), ничего не выбирайте в списке.
Примечание. Форма, использующая данные из нескольких таблиц,
должна быть основана на запросе, включающем эти таблицы. Нажмите кнопку .
228
Создание формы или отчета на основе записей, отобранных с помощью фильтра. Выведите на экран записи, отобранные с помощью фильтра, и
нажмите кнопку раскрытия списка, расположенную рядом с кнопкой Новый
объект на панели инструментов.
Для автоматического создания стандартной формы или отчета с помощью
мастера выберите команду Автоформа или Автоотчет.
Для того чтобы указать тип создаваемой формы или отчета, выберите
пункт Форма или Отчет, а затем выберите в списке мастера или режим.
Источником записей для нового объекта служит таблица или запрос, в
которых был создан фильтр. Объект наследует этот фильтр. Завершите разработку макета или внесите другие необходимые изменения в форму или отчет, а
затем сохраните их.
Примечания: В новой форме или отчете будет применен порядок сортировки, указанный в базовой таблице или запросе.
Последующее изменение фильтра в таблице или запросе не влияет на
форму или отчет, созданные с помощью ранее заданного фильтра.
Создание запроса
Часто запросы в Microsoft Access создаются автоматически, и пользователю не приходится самостоятельно их создавать. Для создания запроса, являющегося основой формы или отчета, попытайтесь использовать мастер форм или
мастер отчетов. Они служат для создания форм и отчетов. Если отчет или форма основаны на нескольких таблицах, то с помощью мастера также создаются
их базовые инструкции SQL. При желании инструкции SQL можно сохранить в
качестве запроса.
Чтобы упростить создание запросов, которые можно выполнить независимо, либо использовать как базовые для нескольких форм или отчетов, пользуйтесь мастерами запросов. Мастера запросов автоматически выполняют основные действия в зависимости от ответов пользователя на поставленные вопросы. Если было создано несколько запросов, мастера можно также использовать для быстрого создания структуры запроса. Затем для его наладки переключитесь в режим конструктора.
Для создания запросов на основе обычного фильтра, фильтра по выделенному фрагменту или фильтра для поля, сохраните фильтр как запрос. Если
229
ни один из перечисленных методов не удовлетворяет требованиям, создайте
самостоятельно запрос в режиме конструктора.
Создание отчета
Пользователь имеет возможность разработать отчет самостоятельно или
создать отчет с помощью мастера. Мастер по разработке отчетов Microsoft
Access выполняет всю рутинную работу и позволяет быстро разработать отчет.
После вызова мастера выводятся диалоговые окна с приглашением ввести необходимые данные, и отчет создается на основании ответов пользователя. Мастер окажется полезным даже для опытных пользователей, так как позволяет
быстро разработать макет, служащий основой создаваемого отчета. После этого
можно переключиться в режим конструктора и внести изменения в стандартный макет.
Создание отчета с помощью мастера
В окне базы данных выберите вкладку Отчеты. Нажмите кнопку Создать. В диалоговом окне Новый отчет выберите нужного мастера. Описание
действий, выполняемых мастером, выводится в левой половине диалогового
окна. Выберите имя таблицы или запроса, содержащих данные, по которым
строится отчет.
Примечание. Microsoft Access по умолчанию использует эту таблицу или
запрос как базовый источник данных для отчета. Однако мастер позволяет изменить источник данных, а также выбрать поля из других таблиц или запросов.
Нажмите кнопку .
Если выбран мастер отчетов, мастер диаграмм или мастер наклеек, выполняйте инструкции мастера, выводящиеся в диалоговом окне. Если выбран
один из мастеров автоотчетов, отчет создается автоматически.
Создание отчета без помощи мастера
В окне базы данных выберите вкладку Отчеты. Нажмите кнопку Создать. В диалоговом окне Новый отчет выберите пункт Конструктор. Выберите имя таблицы или запроса, содержащих данные, по которым строится отчет. (Если требуется создать свободный отчет, не выбирайте имя из списка).
Для того чтобы использовать в отчете данные из нескольких таблиц, создавайте
отчет на основе запроса. Нажмите кнопку .
230
Печать отчета
Перед тем как открывать отчет в первый раз, рекомендуется проверить
ориентацию страницы, размеры полей и другие параметры страницы. Выберите
отчет в окне базы данных или откройте отчет в режиме конструктора, режиме
предварительного просмотра или режиме просмотра образца. Выберите в меню
Файл команду Печать.
Укажите требуемые значения параметров в диалоговом окне Печать. В
группе Принтер выберите принтер. В группе Печатать выберите печать всего отчета или определенного диапазона страниц. В группе Копии укажите число печатающихся копий и, при необходимости, печать с раскладкой по копиям.
Нажмите кнопку.
Для вывода отчета на печать без открытия диалогового окна нажмите
кнопку Печать
на панели инструментов.
Защита базы данных
Microsoft Access обеспечивает два традиционных способа защиты базы
данных: установка пароля, требуемого при открытии базы данных, и защита на
уровне пользователей, которая позволяет ограничить, к какой части базы данных пользователь будет иметь доступ или какую ее часть он сможет изменять.
Кроме того, можно удалить изменяемую программу Visual Basic из базы данных, чтобы предотвратить изменения структуры форм, отчетов и модулей, сохранив базу данных как файл MDE.
Установка пароля
Простейшим способом защиты является установка пароля для открытия
базы данных. После того как пароль установлен, при каждом открытии базы
данных будет появляться диалоговое окно, в которое требуется ввести пароль.
Только те пользователи, которые введут правильный пароль, смогут открыть
базу данных. Этот способ достаточно надежен (Microsoft Access шифрует пароль, так что к нему нет прямого доступа при чтении файла базы данных), но
он применяется только при открытии базы данных. После открытия базы данных все объекты становятся доступными для пользователя (пока не определена
защита на уровне пользователей, описанная ниже в этом разделе). Для базы
данных, которая совместно используется небольшой группой пользователей
или на автономном компьютере, установка пароля обычно оказывается достаточной.
231
Внимание! Не используйте пароль базы данных, если предполагается
выполнять репликацию базы данных. Реплицированные базы данных не могут
быть синхронизированы, если определен пароль базы данных.
Защита на уровне пользователей
Наиболее гибкий и распространенный способ защиты базы данных называется защитой на уровне пользователей. Этот способ защиты подобен способам, используемым в большинстве сетевых систем. От пользователей требуется
идентифицировать себя и ввести пароль, когда они запускают Microsoft Access.
Внутри файла рабочей группы они идентифицируются как члены группы.
Microsoft Access по умолчанию создает две группы: администраторы (группа
«Admins») и пользователи (группа «Users»). Допускается также определение
других групп.
Группам и пользователям предоставляются разрешения на доступ, определяющие возможность их доступа к каждому объекту базы данных. Например,
члены группы «Users» могут иметь разрешения на просмотр, ввод или изменение данных в таблице «Клиенты», но им не будет разрешено изменять структуру этой таблицы. Группа «Users» может быть допущена только к просмотру
данных в таблице, содержащей сведения о заказах, и не иметь доступа к таблице «Платежная ведомость». Члены группы «Admins» имеют все разрешения на
доступ ко всем объектам базы данных. Имеется возможность установить более
разветвленную структуру управления, создавая собственные учетные записи
групп, предоставляя этим группам соответствующие разрешения и добавляя в
них пользователей.
Следует отметить три главных преимущества защиты на уровне пользователей. Защищается ваша программа как интеллектуальная собственность.
Приложение защищается от повреждения из-за неумышленного изменения пользователями программ или объектов, от которых зависит работа приложения. Защищаются конфиденциальные сведения в базе данных.
Задание для выполнения работы
Задание 1
Создание базовых таблиц
Задача. Руководитель торгового предприятия, реализующего научную литературу, заказал разработку базы данных, основанной на двух таблицах. Одна
232
таблица содержит данные, которые могут отображаться для клиентов при
оформлении закупки, – в ней указаны розничные цены на книги. Вторая таблица предназначена для анализа результатов деятельности предприятия – в ней
содержатся закупочные оптовые цены и краткая информация о поставщиках
(покупатели не имеют доступа к данным этой таблицы).
1. Запустите программу Microsoft Access (Пуск > Программы > Microsoft
Access).
2. В окне Microsoft Access включите переключатель Новая база данных и
щелкните на кнопке ОК.
3. В окне Файл новой базы данных выберите папку \Мои документы и
дайте файлу имя: Книготорговля. Убедитесь, что в качестве типа файла выбрано «Базы данных Microsoft Access», и щелкните на кнопке «Создать». Откроется окно новой базы – Книготорговля.
4. Откройте панель Таблицы.
5. Дважды щелкните на значке «Создание таблицы» в режиме конструктора – откроется бланк создания структуры таблицы.
6. Для первой таблицы введите следующие поля:
Имя поля
Тип поля
Наименование
Текстовый
Автор
Текстовый
Объем
Числовой
Цена
Денежный
Примечание
MEMO
7. Щелкните на поле «Объем». В нижней части бланка задайте свойство
Число десятичных знаков равным 0.
8. Для связи с будущей таблицей поставщиков надо задать ключевое поле. На уникальность может претендовать поле «Наименование», но в больших
базах данных возможно появление разных книг с одинаковым названием. Поэтому мы используем комбинацию полей Наименование и Автор. Выделите оба
поля в верхней части бланка (при нажатой клавише SHIFT). Щелчком правой
кнопки мыши откройте контекстное меню и выберите в нем пункт «Ключевое
поле».
9. Закройте окно Конструктора. При закрытии окна дайте таблице имя
«Книги» в продаже.
233
10. Повторив действия пунктов 5-9, создайте таблицу «Поставщики», в
которую входят следующие поля:
Имя поля
Тип поля
Наименование
Текстовый
Автор
Текстовый
Цена оптовая
Денежный
Поставщик
Текстовый
Телефон
Текстовый
Адрес
Текстовый
Примечание
MEMO
Обратите внимание на то, что поле номера телефона является текстовым,
несмотря на то, что обычно номера телефонов записывают цифрами. Это связано с тем, что они не имеют числового содержания. Номера телефонов не сравнивают по величине, не вычитают из одного номера другой и т. д. Это типичное
текстовое поле.
Ключевое поле можно не задавать – для текущей задачи оно не требуется.
11. В окне «Книготорговля»: база данных откройте по очереди созданные
таблицы и наполните их экспериментальным содержанием (3-4 записи). Закончив работу, закройте таблицы и завершите работу с программой.
Задание 2
Создание межтабличных связей.
1. Запустите программу Microsoft Access (Пуск » Программы > Microsoft
Access).
2. В окне Microsoft Access включите переключатель «Открыть базу данных», выберите ранее созданную базу «Книготорговля» и щелкните на кнопке
«ОК».
3. В окне «Книготорговля»: база данных откройте панель «Таблицы».
Убедитесь, что на ней присутствуют значки ранее созданных таблиц «Книги в
продаже» и «Поставщики».
4. Разыщите на панели инструментов кнопку «Схема данных». Если есть
сложности, найдите команду строки меню: «Сервис > Схема данных». Воспользуйтесь любым из этих средств, чтобы открыть окно «Схема данных». Одновременно с открытием этого окна открывается диалоговое окно «Добавление
234
таблицы», на вкладке «Таблицы» которого можно выбрать таблицы, между которыми создаются связи.
5. Щелчком на кнопке «Добавить» выберите таблицы «Книги в продаже»
и «Поставщики» – в окне «Схема данных» откроются списки полей этих таблиц.
6. При нажатой клавише SHIFT выделите в таблице «Книги» в продаже
два поля:
Наименование и Автор.
7. Перетащите эти поля на список полей таблицы «Поставщики». При отпускании кнопки мыши автоматически откроется диалоговое окно «Изменение
связей».
8. На правой панели окна «Изменение связей» выберите поля «Наименование» и «Автор» таблицы «Книги в продаже», включаемые в связь. Не устанавливайте флажок «Обеспечение целостности данных» – в данном упражнении это не требуется, но может препятствовать постановке учебных опытов с
таблицами.
9. Закройте диалоговое окно «Изменение связей» и в окне «Схема данных» рассмотрите образовавшуюся связь. Убедитесь в том, что линию связи
можно выделить щелчком левой кнопки мыши, а щелчком правой кнопки мыши открывается контекстное меню, позволяющее разорвать связь или отредактировать ее.
10. Закройте окно «Схема данных». Закройте программу Microsoft Access.
Задание 3
Создание запроса на выборку.
В этом упражнении мы создадим запрос на выборку книг, имеющих объем не менее 400 страниц при цене менее 80 р.
1. Запустите программу Microsoft Access (Пуск > Программы > Microsoft
Access).
2. В окне Microsoft Access включите переключатель «Открыть базу данных», выберите ранее созданную базу «Книги» в продаже и щелкните на кнопке «ОК».
3. В окне «Книготорговля»: база данных откройте панель «Запросы».
Дважды щелкните на значке «Создание запроса в режиме Конструктора» – от-
235
кроется бланк запроса по образцу. Одновременно с ним откроется диалоговое
окно «Добавление таблицы».
4. В окне «Добавление таблицы» выберите таблицу «Книги» в продаже и
щелкните на кнопке «Добавить». Закройте окно «Добавление таблицы».
5. В списке полей таблицы «Книги» в продаже выберите поля, включаемые в результирующую таблицу: Наименование, Автор, Объем, Цена. Выбор
производите двойными щелчками на именах полей.
6. Задайте условие отбора для поля «Объем». В соответствующую строку
введите: «> 400». Из таблицы будут выбираться не все издания, а только те,
объем которых превышает 400 страниц.
7. Задайте условие отбора для поля «Цена». В соответствующую строку
введите: «< 80». Теперь из таблицы будут выбираться только издания, имеющие цену менее 80 рублей.
8. Закройте бланк запроса по образцу. При закрытии запроса введите его
имя – «Выбор изданий».
9. В окне «Книготорговля»: база данных откройте только что созданный
запрос и рассмотрите результирующую таблицу. Ее содержательность зависит
от того, что было введено в таблицу «Книги» в продаже при ее наполнении в
упражнении 1. Если ни одно издание не соответствует условию отбора и получившаяся результирующая таблица не имеет данных, откройте базовые таблицы и наполните их модельными данными, позволяющими проверить работу запроса.
10. По окончании исследований закройте все открытые объекты и завершите работу с программой Microsoft Access.
Задание 4
Создание запросов «с параметром»
Выше мы рассмотрели, как действует условие отбора, но должны отметить его существенный недостаток. Пользователь базы данных работает с запросами, которые ему подготовил разработчик. Если, например, разработчик
предусмотрел запрос, отбирающий издания, имеющие цену менее 80 рублей, то
пользователь базы уже не в состоянии отобрать книги, цена которых менее 150
рублей, поскольку у него нет соответствующего запроса.
236
Специальный тип запросов, называемый запросами «с параметром», позволяет пользователю самому ввести критерий отбора данных на этапе запуска
запроса. Этим приемом обеспечивается гибкость работы с базой.
Создадим простой запрос, позволяющий отбирать издания, предельную
цену которых пользователь может задать сам при запуске запроса.
1. Запустите программу Microsoft Access(Пуск > Программы > Microsoft
Access).
2. В окне Microsoft Access включите переключатель «Открыть базу данных», выберите ранее созданную базу «Книготорговля» и щелкните на кнопке
«ОК».
3. В окне «Книготорговля»: база данных откройте панель «Запросы».
Дважды щелкните на значке «Создание запроса в режиме Конструктора» – откроется бланк запроса по образцу.
4. Согласно упражнению 3 создайте запрос на выборку, основанный на
таблице «Книги в продаже», в который войдут следующие поля:
Наименование; Автор; Цена; Поставщик.
5. Строку «Условие отбора» для поля «Цена» надо заполнить таким образом, чтобы при запуске запроса пользователь получал предложение ввести
нужное значение.
Текст, обращенный к пользователю, должен быть заключен в квадратные
скобки. Если бы мы хотели отобрать книги, цена которых больше 100 рублей,
мы бы написали: «>100». Если бы нам были нужны книги дешевле 80 рублей,
мы бы написали «<80». Но если мы хотим дать пользователю возможность выбора, мы должны написать: [Введите максимальную цену].
6. Закройте запрос. При закрытии сохраните его под именем Выбор книг.
7. В окне Книготорговля: база данных откройте панель «Запросы» и запустите запрос «Выбор книг» – на экране появится диалоговое окно.
Рис. 21. Пользователь сам вводит значение параметра для условия отбора
Введите значение параметра.
237
8. Введите какое-либо число и щелкните на кнопке «ОК». В зависимости
от того, что реально содержится в таблице «Книги» в продаже, по результатам
запроса будет сформирована результирующая таблица.
9. Закройте все объекты базы данных. Закройте программу Microsoft
Access.
Задание 5
Создание итогового запроса
Если полностью заполнить данными таблицу «Книги в продаже», введя
параметры всех книг, имеющихся в продаже, то можно узнать, например, средний объем книги или среднюю цену. Запросы, выполняющие вычисления по
всем записям для какого-либо числового поля, называются итоговыми запросами. В итоговом запросе может рассчитываться сумма значений или величина
среднего значения по всем ячейкам поля, может выбираться максимальное или
минимальное значение данных в поле, может также исполняться иная итоговая
функция. Итоговые запросы, как и запросы на выборку, готовятся с помощью
бланка запроса по образцу.
Предположим, что книготорговое предприятие реализует литературу трех
категорий: экономическую, юридическую и техническую. Наша задача – подготовить итоговый отчет, с помощью которого можно определять среднюю цену
литературы в каждой из категорий и динамично ее отслеживать при изменении
ассортимента и поставщиков.
1. Запустите программу Microsoft Access (Пуск > Программы > Microsoft
Access).
2. В окне Microsoft Access включите переключатель «Открыть базу данных», выберите ранее созданную базу «Книготорговля» и щелкните на кнопке
«ОК».
3. В окне «Книготорговля»: база данных откройте панель «Таблицы».
Выберите таблицу «Книги в продаже».
4. Щелчком на значке «Конструктор» откройте таблицу в режиме проектирования – нам это необходимо для создания дополнительного поля «Категория», в котором будут храниться данные о том, к какой категории относится то
или иное издание.
238
5. В начало структуры таблицы вставьте новое поле. Для этого выделите
первое поле (Наименование) и нажмите клавишу INSERT.
6. Введите имя нового поля – «Категория» и определите его тип — «Текстовый».
7. Закройте окно «Конструктора». При закрытии подтвердите необходимость изменить структуру таблицы.
8. Откройте таблицу «Книги» в продаже и наполните ее содержанием,
введя для каждой категории необходимые модельные данные. Цены на издания
для каждой категории проставьте произвольно. Прочие поля таблицы можно не
заполнять – в формировании итогового запроса они участвовать не будут.
9. Закройте таблицу «Книги в продаже».
10. Откройте панель «Запросы» щелчком на одноименной кнопке окна
«Книготорговля»: база данных.
11. Выполните двойной щелчок на значке «Создание запроса в режиме
конструктора». В открывшемся диалоговом окне «Добавление таблицы» выберите таблицу «Книги в продаже», на основе которой будет разрабатываться
итоговый запрос. Закройте окно «Добавление таблицы».
12. В бланк запроса по образцу введите следующие поля таблицы «Книги
в продаже»:
Категория, Наименование, Цена.
13. Для поля Цена включите сортировку по возрастанию.
14. На панели инструментов Microsoft Access щелкните на кнопке «Групповые операции» или воспользуйтесь строкой меню (Вид > Групповые операции). Эта команда необходима для создания в нижней части бланка строки
«Групповые операции». Именно на ее базе и создаются итоговые вычисления.
Все поля, отобранные для запроса, получают в этой строке значение «Группировка».
15. Для поля, по которому производится группировка записей (в нашем
случае – «Категория»), оставьте в строке «Групповые операции» значение
«Группировка». Для остальных полей щелкните в этой строке – появится кнопка раскрывающегося списка, из которого можно выбрать итоговую функцию
для расчета значений в данном поле.
16. Для поля Цена выберите итоговую функцию Avg для определения
средней стоимости изданий в категории.
239
17. Для поля Наименование выберите итоговую функцию Count, определяющую общее количество записей, вошедших в группу. В нашем случае это
количество книг, относящихся к каждой из категорий.
18. Закройте бланк запроса по образцу и дайте ему имя: «Средняя цена
книги». Запустите запрос и убедитесь, что он правильно работает.
19. Закройте все объекты базы данных. Завершите работу с программой
Microsoft Access.
Задание 6
Создание форм для ввода данных в таблицы
1. Создайте форму «Студенты».
2. Заполните данными таблицу «Студенты» посредством формы «Студенты».
3. Создайте форму «Дисциплины».
4. Заполните данными таблицу «Дисциплины» посредством формы «Дисциплины».
5. Создайте форму «Оценки».
6. Заполните данными таблицу «Оценки» посредством формы «Оценки».
Задание 7
База данных "Библиотека"
1. Создать базу данных, которая должна обеспечить возможность просмотра книг по отделам (например, художественный, искусство, научный и
т.д.); разделам, которые входят в состав каждого отдела (например, в отдел
<художественная литература> входят разделы: русская литература, советская
литература и т.д.); издательствам и авторам.
2. Организовать вывод краткой библиографической справки об авторе и
иллюстрации. Кроме того, предлагается создать возможность оформить абоненту заказ на любую книгу.
3. Соблюсти требования связанности и целостности данных, исключить
избыточность информации в таблицах.
4. Создать запросы: перекрестный, с параметрами, на выборку. Результаты запроса отобразить при помощи формы. Разработать главную форму для
представления доступа ко всем объектам базы данных.
240
5. Создать форму для вывода справки о назначении и возможностях созданной базы данных.
Задание 8
База данных «Мир мебели»
На основании данных приведенных в табл. 1,2:
1) Разработать базу данных «Товары на складе» предприятия «Мир мебели».
Имя базы: «Мир мебели».
2) Создать Форму для заполнения накладной по отпуску товаров со склада.
Сформировать значение отпускной цены путем 16 % надбавки к приходной цене. Предусмотреть расчет общей стоимости отпускаемого товара.
3) Сформируйте запрос, позволяющий проследить потребности покупателей
на каждый вид товара за определенный промежуток времени (начальная и конечная дата вводятся с клавиатуры) и общее количество отпущенного товара
каждого вида.
Таблица 1
Наименование Страна изгоНакладная прихода товара на склад
товара
товитель Номер Дата Цена за ед. Кол-во
Фирмапоставщик
Бельгия
Спортивный
комплекс
Польша
Мойка
Россия
11
01.02.04 1345,00 р.
121
Этуаль
16
16.05.04
32
Меридиан
22
29.08.04
45
Золотой ключ
16
16.05.04
56
Меридиан
14
21.02.05
126
Все для дома
987,00 р.
231,00 р.
Окончание табл. 1
Комод
Диван
Китай
11
01.02.04 678,00 р.
87
Этуаль
Польша
22
29.08.04 1643,00 р.
97
Золотой ключ
17
25.03.05
21
Все для дома
13
02.01.05
32
Витек
Украина
1245,00 р.
Стул
Украина
14
21.02.05 123,00 р.
567
Все для дома
Полка
Китай
11
01.02.04 234,00 р.
231
Этуаль
Кровать
Германия
17
23.05.03
56
Все для дома
13
02.01.05
67
Витек
2560,00 р.
241
Рабочая стенка Россия
22
29.08.04
123
Золотой ключ
13
02.01.05 126,00 р.
452
Витек
Таблица 2
Наименование Страна изгоНакладная отпуска товара со склада
товара
товитель Номер Дата КолПокупатель
во
Спортивный
комплекс
Бельгия
Польша
Мойка
Россия
Комод
Китай
Польша
Диван
Украина
Польша
Стул
Полка
Кровать
Рабочая
стенка
Украина
6
12.03.05 23
Торговый дом "Южный"
4
30.03.05 56
Торговый дом "Заднепровский"
7
28.04.05 34
Магазин"Сантехника для дома"
4
30.03.05 45
Торговый дом "Заднепровский"
6
12.03.05 89
Торговый дом "Южный"
7
28.04.05 65
Магазин"Сантехника для дома"
4
30.03.05 34
Торговый дом "Заднепровский"
8
04.05.05 50
Магазин "Электра"
9
12.05.05 12
Торговый дом "Заднепровский"
9
12.05.05 34
Торговый дом "Заднепровский"
8
18.05.05 56
Магазин "Электра"
6
12.03.05 23
Торговый дом "Южный"
9
12.05.05 34
Торговый дом "Заднепровский"
7
28.04.05 45
Магазин"Сантехника для дома"
9
12.05.05 23
Торговый дом "Заднепровский"
Китай
Германия
Россия
242
4) Сформируйте отчет на выборку данных (ПРАЙС лист). Цену товара
укажите с учетом 16 %-й надбавки к цене товара по приходу.
5) Создайте кнопочную форму, открывающуюся при запуске базы данных. Созданные кнопки должны выводить на экран результат выполнения п. 2,
3, 4.
6) Добавьте в форму рисунок наиболее соответствующий предложенной
задаче.
7. В базе данных «Мир мебели» создайте запрос, позволяющий вычислить стоимость купленного товара по каждому наименованию (ответом на запрос должна быть таблица, содержащая поля: наименование товара, стоимость
товара, дата отпуска товара).
243
Библиографический список
1. Информатика : Базовый курс [Текст] / под ред. С. В. Симоновича. – СПб.
: М. : Харьков : Минск : Питер, 2008. – 640 с.
2. Стариков, А. В. Основы информатики. В 2 ч. Ч. 1. Программнотехническая организация компьютера [Текст] : учебное пособие /
А. В. Стариков. – Воронеж, 2002. – 112 с.
3. Чевычелов, Ю. А. Информатика. Операционная система WINDOWS.
Язык визуального программирования Visual Basic [Текст] : учебное
пособие / Ю. А. Чевычелов. – Воронеж, 2004. – 139 с.
4. Безручко, В. Т. Практикум по курсу "Информатика": Работа в Windows,
Word, Excel [Текст] : учебное пособие / В. Т. Безручко. – М. : Фин. и стат.,
2002. – 272 с.
5. Яковлев, М. Н. Информатика : Учебное пособие по языкам
программирования Quick, Visual Basic [Текст] / М. Н. Яковлев. –
Воронеж, 2002. – 56 с.
6. Стариков, А. В. Основы информатики. В 2 ч. Ч. 1. Введение в
информатику [Текст] : учебное пособие / А. В. Стариков. – Воронеж,
2007. – 144 с.
7. Харин, В. Н. Информатика. В 3 ч. Ч. 1. Модели решения функциональных
и вычислительных задач [Текст] : учебное пособие / В. Н. Харин. –
Воронеж, 2007. – 128 с.
8. Харин, В. Н. Информатика. В 3 ч. Ч. 2. Технологии программирования
[Текст] : учебное пособие. – Воронеж, 2007. – 208 с.
9. Харин, В. Н. Информатика. Языки программирования. В 2 ч. Ч. 1.
Основные понятия языков программирования [Текст] : учебное пособие /
В. Н. Харин, И. С. Кущева. – Воронеж, 2007. – 80 с.
10. Харин, В. Н. Информатика. В 3 ч. Ч. 3. Программное обеспечение [Текст]
: учебное пособие. – Воронеж, 2007. – 204 с.
11. Харин, В. Н. Информатика. Языки программирования. В 2 ч. Ч. 2.
Программирование приложений в среде Microsoft QBX [Текст] : учебное
пособие / В. Н. Харин, И. С. Кущева. – Воронеж, 2008. – 127 с.
244
Оглавление
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 .............................................................................. 2
Тема работы: Принципы построения ЭВМ .......................................................... 3
Состав системного блока .................................................................................... 7
Устройство памяти ЭВМ .................................................................................. 11
Физическая структура ....................................................................................... 16
Адресация дискового пространства в BIOS ................................................... 17
Логическая структура ....................................................................................... 19
Файловые системы ............................................................................................ 20
Программное обеспечение ............................................................................... 44
Классификация прикладных программных средств...................................... 49
Системы программирования ............................................................................ 50
Задание для выполнения работы ......................................................................... 51
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 ............................................................................ 53
Тема работы: Системы счисления ....................................................................... 53
Правила перевода чисел из одной системы счисления в другую ................ 58
Двоично-десятичная система счисления ........................................................ 61
Перевод правильных дробей из десятичной системы счисления в другую 63
Двоичная арифметика. ...................................................................................... 65
Основы машинной арифметики с двоичными числами. ............................... 67
Особенности сложения чисел в обратном и дополнительном кодах. ......... 68
Модифицированные обратный и дополнительный коды. ............................ 70
Формы представления чисел в ЭВМ. .............................................................. 71
Задание для выполнения работы ......................................................................... 74
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 ............................................................................ 77
Тема работы: Операционная система Windows ................................................. 77
Основные функции ОС: ........................................................................................ 77
Пользовательский интерфейс .............................................................................. 79
Составляющие части окна ................................................................................ 80
Управление окнами ........................................................................................... 82
Использование правой кнопки мыши ............................................................. 83
Значок «Мой компьютер» ................................................................................ 83
Значок «Корзина» .............................................................................................. 87
Ярлыки................................................................................................................ 88
245
Кнопка «Пуск» (Start) ....................................................................................... 89
Управление папками и файлами ...................................................................... 90
Программа «Проводник» (Explorer) ................................................................ 92
Работа со справочной системой ....................................................................... 94
Телекоммуникационные возможности ........................................................... 95
Стандартные программы .................................................................................. 99
Динамический обмен данными...................................................................... 101
Задание для выполнения работы ....................................................................... 103
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 ........................................................................ 1133
Тема работы: Текстовый процессор Microsoft Word ..................................... 1133
Запуск Microsoft Word .................................................................................. 1155
Режимы отображения документов .............................................................. 1188
Понятие стиля .................................................................................................. 122
Создание документа ........................................................................................ 124
Редактирование документа............................................................................. 125
Перемещение и копирование фрагмента ...................................................... 127
Отмена результатов редактирования ............................................................ 128
Открытие существующего документа .......................................................... 129
Построение формул......................................................................................... 131
Специальные средства редактирования ........................................................ 131
Задание для выполнения работы ....................................................................... 133
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 .......................................................................... 141
Тема работы: Редактор электронных таблиц Microsoft Excel ........................ 141
Панели инструментов ..................................................................................... 146
Ввод и редактирование данных ..................................................................... 146
Формат данных ................................................................................................ 148
Стиль представления данных......................................................................... 149
Списки данных ................................................................................................ 150
Функции и формулы ....................................................................................... 154
Использование ссылок и имен ....................................................................... 158
Именованные ссылки ...................................................................................... 162
Перемещение и копирование формул ........................................................... 163
Диаграммы и графики ..................................................................................... 164
Использование надстроек ............................................................................... 168
246
Базы данных ..................................................................................................... 171
Команда «форма» ............................................................................................ 172
Сортировка базы данных ................................................................................ 172
Фильтрация данных в списке ......................................................................... 174
Стандартные сообщения об ошибках ........................................................... 175
Задание для выполнения работы ....................................................................... 175
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 .......................................................................... 202
Тема работы: система управления базами данных Microsoft Access ............. 202
Основные функции.............................................................................................. 203
Элементы базы данных. .................................................................................. 204
Проектирование базы данных ........................................................................ 205
Определение цели создания базы данных .................................................... 206
Таблицы. ........................................................................................................... 206
Запросы........................................................................................................... 2144
Формы............................................................................................................... 215
Отчёты. ............................................................................................................. 218
Макросы. .......................................................................................................... 219
Панели и меню................................................................................................. 220
Создание базы данных .................................................................................... 222
Описание окна СУБД Access ......................................................................... 222
Создание новой базы данных ......................................................................... 223
Задание для выполнения работы ....................................................................... 232
Библиографический список.................................................................................... 243
247
Учебное издание
Надежда Юрьевна Юдина
Юрий Акимович Чевычелов
Информатика
Лабораторный практикум
Редактор Е.А. Попова
Подписано в печать 10.11.2010. Формат 60×90 1/16. Объем 15,44 п. л.
Усл. печ. л. 15,44. Уч.-изд. л. 14,9. Тираж 200 экз. Заказ
ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
РИО ГОУ ВПО «ВГЛТА». 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8
Отпечатано в УОП ГОУ ВПО «ВГЛТА». 394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
201
Размер файла
2 975 Кб
Теги
информатика, практикум, лабораторная, юдина
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа