3. Обзор основных программ, их особенности и сравнительные характеристики. Использование ппо в га. Блок-схемы вычислений. Условные графические обозначения элементов блок-схем.

Несмотря на разнообразие конкретных пакетных разработок, их обобщенную внутреннюю структуру можно представить в виде трех взаимосвязанных элементов (рисунок 2):

• входной язык (макроязык, язык управления) – представляет средство общения пользователя с ППП;

• предметное обеспечение (функциональное наполнение) – реализует особенности конкретной предметной области;

• системное обеспечение (системное наполнение) – представляет низкоуровневые средства, например, доступ к функциям операционной системы.

Рисунок 2. Структура ППП.

Входной язык – основной инструмент при работе пользователя с пакетом прикладных программ. В качестве входного языка могут использоваться как универсальные (Pascal, Basic и т.п.), так и специализированные, проблемно-ориентированные языки программирования (Cobol – для бизнес-приложений, Lisp – списочные структуры данных, Fortran и MathLAB – математические задачи и т.п.).

Входные языки отражают объем и качество предоставляемых пакетом возможностей, а также удобство их использования. Таким образом, именно входной язык является основным показателем возможностей ППП. Однако стоит отметить, что в современных пакетах обращение пользователя к языковым средствам обычно происходит косвенно, через графический интерфейс.

Прикладное обеспечение отражает особенности решаемого класса задач из конкретной предметной области и включает:

• программные модули, реализующие алгоритмы (или их отдельные фрагменты) прикладных задач;

• средства сборки программ из отдельных модулей.

Наиболее распространено в настоящее время оформление программных модулей в виде библиотек, подключаемых статически или динамически. В зависимости от использованного разработчиками подхода к проектированию и реализации ППП такие библиотеки содержат встроенные классы и описания их интерфейсов (при использовании объектно-ориентированного программирования).

Системное обеспечение представляет собой совокупность низкоуровневых средств (программы, файлы, таблицы и т.д.), обеспечивающих определенную дисциплину работы пользователя при решении прикладных задач и формирующих окружение пакета. К системному обеспечению ППП относят следующие компоненты:

• монитор – программа, управляющая взаимодействием всех компонентов ППП;

• транслятор(ы) с входных языков – для ППП характерно использование интерпретируемых языков;

• средства доступа к данным – драйверы баз данных и/или компоненты, представляющие доступ через унифицированные интерфейсы (ODBC, JDBC, ADO, BDE и т.п.);

• информационно-справочный модуль – предоставляет функции поддержки, среди которых информационные сообщения, встроенная справочная системы и т.п. различные служебные программы, выполняющие низкоуровневые операции (автосохранение, синхронизация совместно используемых файлов и т.д.).

Приведенная логическая структура ППП достаточна условна и в конкретном ППП может отсутствовать четкое разделение программ на предметное и системное обеспечение. Например, программа планирования вычислений, относящаяся к прикладному обеспечению, может одновременно выполнять и ряд служебных функций (информационное обеспечение, связь с операционной системой и т.п.).

При проектировании радиотехнических устройств применяются следующие программные средства:

- текстовые редакторы и издательские системы: Microsoft Word, Adobe Pagemaker, Ms Publisher, Scientific Word, Ventura Publisher, Ami Pro и др.;

- переводчики и словари: Promt XT Office, Stilus, Lingvo и др.;

- табличные процессоры: Microsoft Excel, Quattro Pro, Lotus 1-2-3 и др.;

- графические редакторы и графические системы: PaintBrush, Adobe Photoshop, Corel Draw, AutoCAD, Компас-3D LT, Bcad, Micrografix Designer, Visio Pro, 3D Studio, Picture Publisher, Microstation CAD, Silver Screen и др.;

- математические программы: Mathcad, MathLab, Mathematica, Scientific Works Place, ASSO, MathPlot, Marple, Reduce, Statistica, Statgraphics Plus и др.;

- программы моделирования и оптимизации процессов в электронных схемах: PSpice, Design Center, Design Lab, B2 Spice A/D, Micro-Cap, LabView, Circuit Maker, Electronics Workbench, Multisim, Altera Max Plus, Microwawe Office и др.;

- программы моделирования и оптимизации процессов в радиотехнических системах: Dynamo, HyperSignal Block Diagram, SystemView и др.;

- САПР по выполнению схем и разводке печатных плат: P-CAD, Accel EDA, Orcad, TangoPro, MaxRoute, Visual Route, Specctra, Protel, Trax Maker и др.

Использование ППО в ГА. Блок-схемы вычислений. Условные графические обозначения элементов блок-схем.

Блок-схема – распространенный тип графического представления схем, описывающих алгоритмы или процессы, в которых шаги изображаются в виде блоков различной формы, соединенных между собой стрелками (рисунок 3).

Рисунок 3. Пример блок-схемы алгоритма вычисления факториала числа N.

Правила выполнения схем определяются специальными правилами, закрепленными в государственных стандартах. Данные документы в частности регулируют способы построения схем и внешний вид их элементов.

Основные элементы схем алгоритма

Наименование	Обозначение	Функция
Терминатор (пуск-останов)		Элемент отображает вход из внешней среды или выход из нее (наиболее частое применение − начало и конец программы). Внутри фигуры записывается соответствующее действие.
Процесс		Выполнение одной или нескольких операций, обработка данных любого вида. Внутри фигуры записывают непосредственно сами операции.
Решение		Отображает решение или функцию переключательного типа с одним входом и двумя или более альтернативными выходами, из которых только один может быть выбран после вычисления условий, определенных внутри этого элемента.
Предопределенный процесс		Символ отображает выполнение процесса, состоящего из одной или нескольких операций, который определен в другом месте программы (в подпрограмме, модуле).
Данные (ввод-вывод)		Преобразование данных в форму, пригодную для обработки (ввод) или отображения результатов обработки (вывод).
Граница цикла		Символ состоит из двух частей − соответственно, начало и конец цикла − операции, выполняемые внутри цикла, размещаются между ними.
Соединитель		Символ отображает выход в часть схемы и вход из другой части этой схемы.
Комментарий		Используется для более подробного описания шага, процесса или группы процессов.

Описание других элементов схем можно найти в соответствующих ГОСТ.

Существует специальный язык ДРАКОН (Дружелюбный Русский Алгоритмический язык, Который Обеспечивает Наглядность) – визуальный алгоритмический язык, созданный в рамках космической программы Буран. Разработка данного языка была начата в 1986 г. под руководствомВладимира Паронджанова. В разработке языка принимали участие Федеральное космическое агентство (НПЦ автоматики и приборостроения им. акад. Н.А. Пилюгина, г. Москва) и Российская академия наук (Институт прикладной математики им. акад. М.В. Келдыша).

Разработчики языка полагают, что правила языка ДРАКОН оптимизированы для восприятияалгоритмов человеком. Таким образом, язык предлагается в качестве инструментаусиления интеллекта.

Существует специальная интегрированная среда работы DRAKON.

Язык ДРАКОН может удачно применяться для специфицирования протоколов взаимодействия (например, клиент-серверных).