В настоящее время для широкого круга лиц, не являющихся специалистами в области информатики и вычислительной техники, встала задача не столько теоретического, сколько практического использования в своей работе индивидуальных электронно-вычислительных средств. Среди последних наиболее доступными являются программируемые микрокалькуляторы (ПМК), так как они обладают низкой стоимостью и высокой надежностью, компактностью, возможностью переноски и независимостью от внешних источников питания. Все это дает возможность пользователю иметь ПМК всегда при себе постоянно готовыми к работе, поэтому при решении относительно простых задач ПМК превосходят более мощные средства вычислительной техники. Большинство вычислителей-непрофессионалов значительную часть времени затрачивает на решение именно таких задач. Все это говорит о том, что ПМК следует рассматривать не как временное явление, обусловленное недостаточным распространением персональных компьютеров, а как перспективные вычислительные средства индивидуального пользования для вполне определенного и достаточно широкого крута задач.
С 1986 г. нашей промышленностью освоено массовое производство ПМК типа «Электроника»: МК-61, -52. Последний отличается от первого помимо внешнего оформления наличием дополнительной памяти для хранения ранее отлаженных программ в выключенном состоянии ПМК. В эксплуатации находится также большое количество выпущенных до 1986 г. ПМК «Электроника»: Б3-34 и МК-54, отличающихся друг от друга типом источника питания (в первом используются аккумуляторы, а во втором — гальванические элементы А-316). Все перечисленные модели ПМК являются программно-совместимыми снизу вверх, т. е. программы, составленные для МК-54 (БЗ-34), будут пригодны и для МК-61, -52 (но не наоборот). Следует подчеркнуть, что все перечисленные модели ПМК предназначены только для индивидуального пользования. В качестве временной меры, обусловленной недостаточным распространением персональных компьютеров, для организаций был выпущен в больших количествах программируемый микрокалькулятор МК-56, представляющий собой настольный вариант МК-54 с питанием только от сети.
Для пользователей-непрофессионалов уже выпущена обширная литература по ПМК, посвященная различным аспектам их применения и программирования 12, 11—13, 16—17, 19—21, 23]. Между тем, для широкого круга пользователей необходима не только эта литература, но и практическое руководство по самостоятельному обучению производству вычислений на ПМК. Предлагаемая книга представляет собой попытку создать такое руководство.
1* 3
В качестве базовой модели рассматривается наиболее массовая модель «Электроника МК-61». Однако книга может быть использована и для обучения вычислениям на ПМК «Электроника»: МК-52, -54. Все, что излагается по МК-54, относится и к другим вариантам его оформления (БЗ-34 и МК-56). Ограничения на использование МК-54 по сравнению с МК-61, а также дополнительные возможности МК-52 указываются в тексте книги по мере необходимости. При чтении книги необходимо иметь под рукой программируемый микрокалькулятор (любой из перечисленных моделей), чтобы сопровождать на нем все описываемые действия и сопоставлять полученные результаты с приведенными в книге.
Любой ПМК является простейшей электронно-вычислительной машиной, включающей в себя все основные ее элементы, а именно: процессор, автоматически выполняющий введенную в память программу и обрабатывающий данные; память, способную хранить программу и данные; устройства ввода и вывода (клавиатуру и индикатор). Поэтому знания и навыки, полученные в процессе освоения вычислений на ПМК, могут быть использованы в дальнейшем при освоении вычислений па персональных компьютерах. В книге рассматриваются основные сведения, знание которых необходимо для практического использования ЭВМ всех типов: разработка алгоритмов и программ, их тестирование и отладка, разработка программных комплексов из ранее составленных программ, решение задач по отлаженным программам. Впервые показано, как разработать и реализовать на ПМК программные комплексы для решения задач методом статистических испытаний. Рассмотрены конкретные примеры реализации статистических моделей на ПМК-
Обучение программированию производится на основе алгоритмического языка (лексикона), предложенного академиком А. П. Ершовым и изучаемого в средней школе в рамках предмета «Информатика и вычислительная техника» [14]. Алгоритм решения задачи, первоначально разработанный и записанный на лексиконе, уточняется на втором уровне представления БЕЙСИК-командами, а последние уточняются командами программы ПМК-Весь процесс преобразования исходного алгоритма на лексиконе в БЕЙСИК-алгоритм и ПМК-программу формализован с помощью шаблонов преобразования. Используемый способ преобразования исходного алгоритма в команды программы [22 ] может быть применен и для персональных компьютеров, входным языком которых является язык БЕЙСИК (в отличие от ПМК здесь будет достаточно двух уровней представления — на лексиконе и на языке БЕЙСИК). Все это позволяет доводить до числовых результатов на ПМК или ЭВМ алгоритмы, рассматриваемые при изучении указанного предмета средней школы.
Автор благодарит кандидата технических наук В. А. Хмелюк за помощь, оказанную при подготовке издания.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................ 3
Раздел I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ о ПРОГРАММИРУЕМЫХ МИКРОКАЛЬКУЛЯТОРАХ И ВЫПОЛНЯЕМЫХ ИМИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЯХ
Глава 1. Принципы построения и функционирования ПМК • ... 5
1.1. Технические требования и характеристики ПМК. . . 6
1.2. Устройство ПМК.................. 9
1.3. Функционирование ПМК при выполнении типовой команды...................... 22
Глава 2. Основные вычислительные операции, выполняемые ПМК 25
2.1. Включение ПМК, ввод и индикация числа...... —
2.2. Одноместные операции............... 29
2.3. Двухместные операции............... 36
2.4. Последовательность операций............ 41
Раздел П. ПРОИЗВОДСТВО ВЫЧИСЛЕНИЙ в РУЧНОМ РЕЖИМЕ
Глава 3. Производство вычислений с использованием памяти ПМК 44
3.1. Команды обращения к регистрам адресуемой памяти . . —
3.2. Использование адресуемой памяти для вычисления сложных выражений................ 47
3.3. Понятие о бесскобочной записи выражений...... 51
3.4. Стековая память ПМК. Заполнение и выборка чисел
из стека...................... 55
3.5. Примеры вычислений с использованием стековой памяти ....................... 62
3.6. Рекомендации по использованию адресуемой и стековой памяти ПМК ................ 64
Глава 4. Производство вычислений с многократно повторяющимися
операциями...................... 65
4.1. Алгоритм решения задачи. Язык описания алгоритмов 66
4.2. Примеры алгоритмов типовых вычислений...... 78
4.3. Пример решения задачи с представлением результатов
в виде таблицы .................. 81
Раздел III. ПРОИЗВОДСТВО ВЫЧИСЛЕНИЙ в ПРОГРАММИРУЕМОМ РЕЖИМЕ
Глава 5. Составление линейных программ ............ 88
5.1. Разработка алгоритма................ 90
5.2. Составление линейных программ........... 96
5.3. Ввод программы в память ПМК .......... 101
5.4. Отладка программы ................ 106
5.5. Оформление документации на программу...... 115
5.6. Решение задачи по документированной программе 119 Глава 6. Программирование ветвлений и повторений....... 121
6.1. Программирование ветвлений............ —
6.2. Программирование повторений........... 133
6.3. Использование команд косвенной адресации.... 146
6.4. Особенности разработки и отладки сложных программ
с ветвлениями и повторениями ........... 160
Раздел IV. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ
Глава 7. Общий порядок разработки программных комплексов. . . 166
7.1. Вспомогательный алгоритм............. —
7.2. Подпрограммы................... 168
7.3. Разработка программных комплексов из ранее составленных подпрограмм и программ........ 182
271
Глава 8. Разработка программных комплексов для решения задач
методом статистических испытаний.......... 193
8.1. Понятие о методе статистических испытаний..... —
8.2. Моделирование случайных величин......... 196
8.3. Обработка и выдача результатов статистических испытаний ....................... 211
8.4. Оценка точности результатов решения задачи по произведенному числу статистических испытаний..... 216
8.5. Пример построения на ПМК статистической модели усилительного каскада для оценки влияния разброса
его элементов .................. 220
8.6. Пример построения на ПМК статистической модели канала связи................... 232
Заключение (перспективы развития ПМК).............. 243
Приложение. Обозначение клавиш различных ПМК типа «Электроника» 247
Решения и ответы к упражнениям ................. 250
Список литературы......................... 270
Цена: 150руб.
