Системотехническая реализация

Содержание

Введение 4

1. Системотехническая реализация 5

2. Постановка задачи. Анализ предметной области 5

3. Краткая характеристика объекта 6

4. Управленческая структура организации

5. Цели разрабатываемой системы 17

6. Основные функциональные задачи 17

7. Техническое оснащение объекта 18

8. Архитектура аппаратных средств 18

9. Тип связи информационных объектов 31

10. Формирование структуры данных 32

11. Инфологическая модель предметной области 34

12. Выбор программной среды для создания БД 34

13. Разработка БД “Библиотека” 35

14. Установка связей между таблицами 42

Даталогическое проектирование

 

 

Введение

В основе решения многих задач лежит обработка информации. Для облегчения обработки информации создаются информационные (ИС). Автоматизированными называются ИС, в которых применяют технические средства, в частности ЭВМ.

В широком понимании под определение ИС подпадает любая система обработки информации. По области применения ИС можно разделить на системы, используемые в производстве, образовании, здравоохранении, науке, военном деле, социальной сфере, торговле и других отраслях. По целевой функции ИС можно условно разделить на следующие основные категории: управляющие, информационно-справочные, поддержки принятия решений.

Процесс информации включает в себя:

- создание информационной техники и иных технологий, обеспечивающих производство, обработку и распространение информации;

- разработку инфраструктуры, обеспечивающей применение и развитие средств и процессов информации;

- производство самой информации.

Объектами процесса информации являются:

- машинообрабатываемая информация, существующая в виде сообщений, документов, массивов баз данных в устройствах памяти любой конструкции

Информационные технологии - это совокупность методов производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающих сбор, обработку, хранение, распространение и отображение информации.

 

Системотехническая реализация

В настоящее время информационные технологии затронули все сферы человеческой деятельности и ни одно будь то производство или какой нибудь субъект не может обойтись без применения компьютерных средств обработки и хранения информации. В любой области деятельности часто приходится иметь дело с большими объёмами баз данных, а основные операции являются – сбор, обработка, сортировка, поиск. Для создания распечатки данных была изучена предметная область и поставлена задача создания И.С., которая бы соответствовала требованиям библиотеки. Для создания распечатки данных была изучена предметная область и была поставлена задача создания И.С.

Постановка задачи. Анализ предметной области

Поставим задачи к нашему проекту:

1) Данная И.С. “Библиотека” предназначена для ввода, хранения, обработки информации о печатных изданиях, поступающих в библиотеку, читателях посещающих библиотеку.

2) Информация о читателях должна включать личные данные и данные о изданиях, которые он берёт в читальный зал или на абонемент.

3) ИС “библиотека” должна обеспечить выполнение следующих действий:

· Приём новых читателей;

· Приём новой печатной литературы;

· Учёт своевременной сдачи и отслеживание задолжников;

4) ИС “библиотека” должна поддерживать обслуживание различныx категорий читателей.

· Студенты вуза;

· Разовые читатели;

· Преподаватели;

· Другие работники вуза;

5) ИС “библиотека” должна отслеживать задолжников.

Система будет решать следующие функции:

1. Формирование каталога книг.

2. Ввод данных о поступившей литературе.

3. Просмотр отчетов по запросам.

4. Составление карточки читателя.

5. Запись нового читателя.

6. Ввод книг выдаваемых читателю.

Краткая характеристика объекта

В 1969 году одновременно с учебными аудиториями Казанского филиала Ленинградского государственного института культуры открылась библиотека вуза. Формирование фонда в первые годы осуществлялось на основе дарения библиотек Казани, ЛГИК, МГИК. С развитием вуза, от филиала института до крупного отраслевого университета, росла и изменялась библиотека. В 2005 году решением Ученого совета библиотека получила статус научной библиотеки. В новых условиях научная библиотека обеспечивает качество всех информационно-библиографических услуг, предоставляя возможность эффективного информационного поиска материалов не только в печатной, но и в электронной форме. С 2009 года пользователи получили возможность открытого доступа к фондам общего читального зала и зала научной периодики, которые оснащены новой комфортабельной мебелью. Созданы условия для работы на компьютерах, как с электронными ресурсами самой библиотеки, так и ресурсами Интернет. С 2005 года научная библиотека вуза является членом Корпоративной библиотечной сети г. Казани, и пользователям стали доступны информационные электронные ресурсы: сводные каталоги книг и журнальных статей крупных библиотек г. Казани.

Управленческая структура организации

Отдел комплектования и научной обработки документов

Функции:

-Комплектует фонд различными видами документов, обеспечивающих учебно-воспитательный процесс и научную деятельность вуза;

-Ведет учет документов, поступающих в фонд и выбывающих из фонда;

-Распределяет новые поступления в соответствующие подразделения;

-Оформляет подписку на периодические издания;

-Анализирует книгообеспеченность учебных дисциплин;

-Осуществляет каталогизацию и техническую обработку поступающих документов;

-Обеспечивает полное и оперативное раскрытие фонда через электронный каталог и систему карточных каталогов;

-Предоставляет услуги по индексированию научных работ сотрудников по таблицам УДК и ББК, определению авторского знака.

Отдел обслуживания и хранения фондов

Функции отделов обслуживания:

-Обеспечивают организацию фондов, их пополнение, расстановку, соблюдение режима хранения;

-Осуществляют информационное, справочно-библиографическое обслуживание пользователей;

-Актуализируют каталоги и картотеки отдела;

-Производят отбор и изъятие из фонда непрофильных, устаревших, многоэкземплярных, дублетных и ветхих документов;

В отделах оборудованы автоматизированные рабочие места пользователей для работы с локальными и удаленными электронными ресурсами.

Общий абонемент

Время работы:

понедельник-пятница: 8.30 – 17.00

Фонд содержит широкий спектр учебной, методической, научной, справочной, художественной и др. литературы, с которой пользователи библиотеки могут заниматься дома.

Читальные залы

Электронный читальный зал

Время работы:

Понедельник-пятница: 8.30 – 20.00

В фонде отдела более 1000 экз. электронных изданий, в число которых входят: приложения к периодическим изданиям, учебники и учебные пособия, различные справочники и энциклопедии, базы данных издательств. В отделе оборудованы автоматизированные рабочие места пользователей.

Функции:

-Обеспечивает доступ пользователей к локальным и сетевым электронным ресурсам;

-Осуществляет информационный поиск и составление библиографических списков документов по запросам пользователей;

-Выпускает тематические «Информационные листки» и «Бюллетени новых поступлений»;

-Проводит консультации и обучение пользователей специфике работы с документами на нетрадиционных носителях информации, а также в сети Интернет;

-Участвует в создании сводных корпоративных каталогов;

-Создает и актуализирует библиографические базы данных.

Структурная схема ЭВМ

Электронная вычислительная машина (ЭВМ) — это устройство, выполненное на электронных приборах, предназначенное для автоматического преобразования информации под управлением программы.

 

Основные элементы электронной вычислительной машины (фон-неймановской структуры) и связи между ними показаны на рисунке.

Процессор выполняет логические и арифметические операции, определяет порядок выполнения операций, указывает источники данных и приемники результатов. Работа процессора происходит под управлением программы.

При первом знакомстве с ЭВМ считают, что процессор состоит из четырех устройств: арифметико-логического устройства (АЛУ), устройства управления (УУ), блока регистров (БР) и кэш-памяти. АЛУ выполняет арифметические и логические операции над данными. Промежуточные результаты сохраняются в БР. Кэш-память служит для повышения быстродействия процессора путем уменьшения времени его непроизводительного простоя. УУ отвечает за формирование адресов очередных команд, т. е. за порядок выполнения команд, из которых состоит программа.

Память предназначена для записи, хранения, выдачи команд и обрабатываемых данных.

Существует несколько разновидностей памяти: оперативная, постоянная, внешняя, кэш, CMOS (КМОП), регистровая. Существование целой иерархии видов памяти объясняется их различием по быстродействию, энергозависимости, назначению, объему и стоимости. Многообразие видов памяти помогает снять противоречие между высокой стоимостью памяти одного вида и низким быстродействием памяти другого вида.

Память современных компьютеров строится на нескольких уровнях, причем память более высокого уровня меньше по объему, быстрее и в пересчете на один байт памяти имеет большую стоимость, чем память более низкого уровня.

Интерфейс ввода - вывода. Через него происходит обмен информацией между каналами ввода - вывода и устройствами управления ПУ. Обмен информацией производится байтами. Его быстродействие меньше, чем у первых двух типов.

Операция канала – это запись или чтение массива чисел или операция управления. Операции управления задают адреса данных в устройствах ввода/вывода, например, номер дорожки диска и т.д..

 

 

Каждая операция ввода вывода задается набором команд канала (программой канала). Каждая команда определяет единичную операцию. Это может быть команда записи или чтения массива чисел, управления (задание адреса, например дорожки диска и т.д.).

Устройства ввода/вывода связанна с каналами ядра ЭВМ с использование стандартных интерфейсов ввода вывода.

Процессор и канал не различает тип конкретных устройств, подсоединенных к интерфейсу ввода/вывода через соответствующий контроллер.

Управление вводом /выводом производится со стороны канала на логическом уровне командами стандартного интерфейса общими для всех типов подключаемы устройств. Но, в зависимости от физической основы конкретного устройства ввода/вывода, эти команды интерпретируются контроллерами индивидуально в зависимости от физики работы периферийного устройства.

Периферийное устройство

1. Отдельно взятое устройство из класса периферийных устройств компьютера. Класс периферийных устройств появился в связи с разделением вычислительной машины на вычислительные (логические) блоки - процессор(ы) и память хранения выполняемой программы и внешние, по отношению к ним, устройства, вместе с подключающими их интерфейсами. Таким образом, периферийные устройства, расширяя возможности ЭВМ, не изменяют её архитектуру.

2. Периферийными устройствами также можно считать внешние по отношению к системному блоку компьютера устройства.

Устройства дисковой системы ЭВМ

Накопитель на жёстких магнитных дисках или НЖМД (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жёсткий диск, в компьютерном сленге «винчестер», «винт», «хард», «харддиск» — устройство хранения информации, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

Жёсткий диск состоит из гермозоны и блока электроники.

 

Гермозона.

Гермозона включает в себя корпус из прочного сплава, собственно диски (пластины) с магнитным покрытием, блок головок с устройством позиционирования, электропривод шпинделя.

Блок головок — пакет рычагов из пружинистой стали (по паре на каждый диск). Одним концом они закреплены на оси рядом с краем диска. На других концах (над дисками) закреплены головки.

Диски (пластины), как правило, изготовлены из металлического сплава. Хотя были попытки делать их из пластика и даже стекла, но такие пластины оказались хрупкими и недолговечными. Обе плоскости пластин, подобно магнитофонной ленте, покрыты тончайшей пылью ферромагнетика — окислов железа, марганца и других металлов. Точный состав и технология нанесения составляют коммерческую тайну. Большинство бюджетных устройств содержит 1 или 2 пластины, но существуют модели с бо́льшим числом пластин.

Блок электроники.

В ранних жёстких дисках управляющая логика была вынесена на MFM или RLL контроллер компьютера, а плата электроники содержала только модули аналоговой обработки и управления шпиндельным двигателем, позиционером и коммутатором головок. Увеличение скоростей передачи данных вынудило разработчиков уменьшить до предела длину аналогового тракта, и в современных жёстких дисках блок электроники обычно содержит: управляющий блок, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), буферную память, интерфейсный блок и блок цифровой обработки сигнала.

Виды дисков

-Жесткие диски для настольных компьютеров традиционно изготовляются размером 3.5', имеют скорость вращения 5400 или 7200 об/мин и интерфейс подключения IDE или SATA.

-Жесткие диски для серверов имеют более высокую скорость вращения (до 15000 об/м). Для подключения в них используются различные модификации параллельного (SCSI) или последовательного (SATA, SAS) интерфейсов. Т.к. эти диски применяются в системах, требующих повышенной надежности хранения информации, они имеют более высокое качество изготовления и время безотказного функционирования превышающее 1000000 часов. До недавнего времени жесткие диски для серверов имели ширину 3.5'. Сегодня стали появляться 2.5-дюймовые модели.

- Портативные внешние жесткие диски позволяют практически полностью решить проблемы, связанные с транспортировкой объемных файлов. Такой мобильный носитель состоит из 2.5' или 3.5'-жесткого диска и контроллера для подключения к требуемому порту. Контролеры, в свою очередь, могут подключаться к компьютеру через интерфейс USB 2.0 или FireWire (1394).

- Стационарные внешние жесткие диски могут состоять из одного или нескольких накопителей, они могут иметь достаточно большие вес и размеры, для их работы может потребоваться отдельное питание, но при этом они позволяют хранить большой объем информации.

- Жесткие диски для ноутбуков имеют размер 2.5' и 1.8', скорость вращения 4200 или 5400 об/мин и интерфейс подключения IDE. Следует отметить, что из-за конструктивных особенностей, тепловыделение и уровень шума жестких дисков такого типа существенно ниже, чем у винчестеров, используемых для настольных компьютеров и серверов.

Структура диска

Логическая структура жестких дисков. Логическая структура жестких дисков несколько отличается от логической структуры гибких дисков. Минимальным адресуемым элементом жесткого диска является кластер, который может включать в себя несколько секторов. Размер кластера зависит от типа используемой таблицы FAT и от емкости жесткого диска.

На жестком диске минимальным адресуемым элементом является кластер, который содержит несколько секторов.

Таблица FAT16 может адресовать 216 = 65 536 кластеров. Для дисков большой емкости размер кластера оказывается слишком большим, так как информационная емкость жестких дисков может достигать 150 Гбайт.

Например, для диска объемом 40 Гбайт размер кластера будет равен:

 

40 Гбайт/65536 = 655 360 байт = 640 Кбайт.

 

Файлу всегда выделяется целое число кластеров. Например, текстовый файл, содержащий слово "информатика", составляет всего 11 байтов, но на диске этот файл будет занимать целиком кластер, то есть 640 Кбайт дискового пространства для диска емкостью 150 Гбайт. При размещении на жестком диске большого количества небольших по размеру файлов они будут занимать кластеры лишь частично, что приведет к большим потерям свободного дискового пространства.

Эта проблема частично решается с помощью использования таблицы FAT32, в которой объем кластера принят равным 8 секторам или 4 килобайтам для диска любого объема.

В целях более надежного сохранения информации о размещении файлов на диске хранятся две идентичные копии таблицы FAT.

Преобразование FAT16 в FAT32 можно осуществить с помощью служебной программы Преобразование диска в FAT32, которая входит в состав Windows.

Принципы работы видеоадаптера и монитора

Прежде чем стать изображением на мониторе, двоичные цифровые данные обрабатываются центральным процессором, затем через шину данных направляются в видеоадаптер, где они обрабатываются и преобразуются в аналоговые данные и уже после этого направляются в монитор и формируют изображение. Сначала данные в цифровом виде из шины попадают в видеопроцессор, где они начинают обрабатываться. После этого обработанные цифровые данные направляются в видеопамять, где создается образ изображения, которое должно быть выведено на дисплее. Затем, все еще в цифровом формате, данные, образующие образ, передаются в RAMDAC, где они конвертируются в аналоговый вид, после чего передаются в монитор, на котором выводится требуемое изображение.

Существуют мониторы, основанные на разных физических принципах. Самыми распространенными являются мониторы на основе электроннолучевой трубки - ЭЛТ-мониторы. На экране такого монитора пиксель образуется люминесцирующим веществом, которое светится под воздействием луча, испускаемого электронной пушкой. Такой луч пробегает по порядку (сканирует) все строки сетки пикселей. При этом он модулируется: на точки, которые должны светиться, падает, а на темных точках прерывается (рис. 4.9).

Поскольку после прекращения воздействия электронного луча на точку экрана ее свечение быстро затухает, то сканирование периодически повторяется с высокой частотой (75-85 раз в секунду и более). При такой частоте наше зрение не замечает мерцания изображения.

 

компьютер архитектура аппаратный программный

Первоначально на компьютерах использовались черно-белые мониторы. На черно-белом экране пиксель, на который падает электронный луч, светится белым цветом. Неосвещенный пиксель - черная точка. При изменении интенсивности электронного потока получаются промежуточные серые тона (оттенки).

Отображение и представление в компьютере графической информации.

Стандартным устройством вывода графической информации в компьютере IBM считается система, которая состоит из монитора и видеокарты.

Схема системы вывода изображения на экран

 

 

С 80-х гг. развивается технология обработки на ПК графической информации. Форму представления на экране дисплея графического изображения, состоящего из отдельных точек (пикселей), называют растровой.

Минимальным объектом в растровом графическом редакторе является точка. Растровый графический редактор предназначен для создания рисунков, диаграмм.

Разрешающая способность монитора (количество точек по горизонтали и вертикали), а также число возможных цветов каждой точки определяются типом монитора.

Распространённая разрешающая способность – 800 х 600 = 480 000 точек.

1 пиксель чёрно-белого экрана кодируется 1 битом информации (чёрная точка или белая точка). Количество различных цветов К и количество битов для их кодировки связаны формулой: К = 2b.

Современные мониторы имеют следующие цветовые палитры: 16 цветов, 256 цветов; 65 536 цветов (high color), 16 777 216 цветов (true color).

Одно – однозначные связи

Одно – однозначные связи имеют место, когда каждому экземпляру первого объекта (А) соответствует только один экземпляр второго объекта (В)и наоборот, каждому экземпляру второго объекта (В) соответствует только один экземпляр первого объекта (А). Следует заметить, что такие объекты легко могут быть объединены в один, структура которого образуется объединением реквизитов обоих исходных объектов, а ключевым реквизитом может быть выбран любой из альтернативных ключей, т.е. ключей исходных объектов. Графическое изображение одно – однозначных связей являются группа – староста, фирма – расчетный счет в баке и т.п.

 

Рис.1 Графическое изображение одно – однозначных отношений объектов

 

Одно – многозначные связи (1:М) – это такие связи, когда экземпляру одного объекта (А) может соответствовать несколько экземпляров другого объекта (В), а каждому экземпляра второго объекта (В) может соответствовать только один экземпляр первого объекта (А).

 

Рис.2 Графическое изображение одно – многозначный связи отношений объектов.

В такой связи объект А является главным объектом, а объект В – подчиненным, т.е. имеет место иерархическая подчиненность объекта В объекту А. Примером одно – многозначных связей являются подразделения – сотрудники, кафедра – преподаватель, группа студент и т.п.

 

Много – многозначные связи (M:N) – это когда, каждому экземпляру одного объекта (А) могут соответствовать несколько экземпляров второго объекта (В) и наоборот, каждому экземпляру второго объекта (В) может соответствовать тоже несколько экземпляров первого объекта (А).

Содержание

Введение 4

1. Системотехническая реализация 5

2. Постановка задачи. Анализ предметной области 5

3. Краткая характеристика объекта 6

4. Управленческая структура организации

5. Цели разрабатываемой системы 17

6. Основные функциональные задачи 17

7. Техническое оснащение объекта 18

8. Архитектура аппаратных средств 18

9. Тип связи информационных объектов 31

10. Формирование структуры данных 32

11. Инфологическая модель предметной области 34

12. Выбор программной среды для создания БД 34

13. Разработка БД “Библиотека” 35

14. Установка связей между таблицами 42

Даталогическое проектирование

 

 

Введение

В основе решения многих задач лежит обработка информации. Для облегчения обработки информации создаются информационные (ИС). Автоматизированными называются ИС, в которых применяют технические средства, в частности ЭВМ.

В широком понимании под определение ИС подпадает любая система обработки информации. По области применения ИС можно разделить на системы, используемые в производстве, образовании, здравоохранении, науке, военном деле, социальной сфере, торговле и других отраслях. По целевой функции ИС можно условно разделить на следующие основные категории: управляющие, информационно-справочные, поддержки принятия решений.

Процесс информации включает в себя:

- создание информационной техники и иных технологий, обеспечивающих производство, обработку и распространение информации;

- разработку инфраструктуры, обеспечивающей применение и развитие средств и процессов информации;

- производство самой информации.

Объектами процесса информации являются:

- машинообрабатываемая информация, существующая в виде сообщений, документов, массивов баз данных в устройствах памяти любой конструкции

Информационные технологии - это совокупность методов производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающих сбор, обработку, хранение, распространение и отображение информации.

 

Системотехническая реализация

В настоящее время информационные технологии затронули все сферы человеческой деятельности и ни одно будь то производство или какой нибудь субъект не может обойтись без применения компьютерных средств обработки и хранения информации. В любой области деятельности часто приходится иметь дело с большими объёмами баз данных, а основные операции являются – сбор, обработка, сортировка, поиск. Для создания распечатки данных была изучена предметная область и поставлена задача создания И.С., которая бы соответствовала требованиям библиотеки. Для создания распечатки данных была изучена предметная область и была поставлена задача создания И.С.