Основні етапи розвитку обчислювальної техніки.

Лабораторна робота № 1

Основні етапи розвитку обчислювальної техніки.

Принципи Джона фон Неймана. Класифікація ЕОМ

1. Мета роботи

 

1.1. Закріплення теоретичних відомостей з історії розвитку обчислювальної техніки.

1.2. Закріплення теоретичних відомостей з принципів Джона фон Неймана.

1.3. Закріплення теоретичних відомостей з поколінь ЕОМ та класифікації ЕОМ.

1.4. Ознайомлення з правилами виконання лабораторних робіт і оформлення протоколів.

 

2. Домашнє завдання

 

2.1. Ознайомитись з основними етапами історії розвитку засобів обчислювальної техніки.

2.2. Ознайомитись з принципами Джона фон Неймана.

2.3. Ознайомитись з класифікацію ЕОМ.

 

3. Робота в лабораторії

 

3.1. Ознайомитися з інструкцією з техніки безпеки при роботі в лабораторії обчислювальної техніки.

3.2. Ознайомитися з структурою протоколу лабораторної роботи.

3.3. Скласти таблицю, в якій вказати основні етапи розвитку обчислювальної техніки, відповідні їм періоди часу та основні події, що їх характеризують.

3.4. Записати у протокол принципи Джона фон Неймана, привести структурну схему фоннеймановської ЕОМ та записати призначення її складових.

3.5. Скласти таблицю, в якій вказати покоління ЕОМ, відповідні їм періоди часу та привести стислу характеристику поколінь.

 

 

4. Зміст звіту

 

4.1. Титульний лист.

4.2. Мета лабораторної роботи.

4.3. Результати виконання п.п. 3.3-3.5.

4.4. Висновки.

 

5. Контрольні запитання

 

5.1. Як фізично представлялися числа в машині Паскаля і як здійснювалися арифметичні операції над ними?

5.2. Перелічіть складові аналітичної машини Беббіджа і вкажіть їх призначення.

5.3. В чому принципова різниця між релейними та ламповими обчислювальними машинами?

5.4. Сформулюйте принципи Джона фон Неймана та поясніть їх значення для розвитку обчислювальної техніки.

5.5. За якими ознаками можна проводити класифікацію ЕОМ?

5.6. Перелічіть істотні ознаки, характерні для кожного з поколінь ЕОМ.

 

6. Література

 

1. Алексеев А.П. Информатика 2001. – М.: Изд. Солон-Р, 2001

2. Информатика. Базовый курс. 2-е издание / Под. ред. Симоновича С.В. – СПб.: Питер, 2004, с.38-48.

 

 

Лабораторна робота № 2

Арифметичні основи ЕОМ. Форми представлення чисел

1. Мета роботи

 

1.1. Придбання навичок перекладу чисел з однієї системи числення в іншу.

1.2. Придбання навичок перекладу чисел у системах числення з кратними основами.

1.3. Придбання навичок представлення чисел у внутрішньому форматі ЕОМ.

 

2. Домашнє завдання

 

2.1. Вивчити правила перекладу чисел з однієї системи числення в іншу та записати їх у протокол (4 правила).

2.2. Вивчити форми представлення чисел в ЕОМ.

2.3. Підготувати таблицю для виконання п. 3.1 роботи в лабораторії.

 

 

3. Робота в лабораторії

 

3.1. Скласти і записати в зошит таблицю, у першому стовпчику якої представлені десяткові числа від 0 до 32, а в наступних - їхні еквіваленти відповідно в двійковій, вісімковій та шістнадцятковій системах числення.

3.2. Перевести ціле десяткове число, перші дві цифри якого збігаються з днем, а інші - з місяцем вашого народження, у двійкову, вісімкову та шістнадцяткову системи числення за правилом ділення.

3.3. Провести перевірку правильності результатів перекладу за п. 3.2 за допомогою зворотнього переводу з використанням поліноміального представлення числа.

3.4. Перевести ціле число, що дорівнює Вашому номеру в журналі групи, у двійкову форму. Перевести дробове десяткове число, що дорівнює частці від ділення Вашого номера в журналі групи на 50, у двійкову форму (з точністю до 12-ого розряду).

3.5. Отримані в п. 3.4 двійкові числа перевести у вісімкову та шістнадцяткову системи числення.

3.6. Представити отримані в п. 3.4 ціле та дробове двійкові числа у формі з фіксованою комою (розрядність представлення 1 байт зі знаком) та плаваючою комою (розрядність мантиси та порядку – 1 байт зі знаком). Зробити висновки.

3.7. Двійкове число, ціла частина якого збігається з місяцем Вашого народження, а дробова частина – з днем народження, перевести у двійкову систему числення та представити у форматі з плаваючою комою (розрядність мантиси – 2 байта зі знаком, розрядність порядку –1 байт зі знаком).

 

4. Зміст звіту

 

4.1. Титульний аркуш.

4.2. Мета лабораторної роботи.

4.3. Результати розрахунків по пп. 3.1. – 3.4.

4.4. Висновки.

5. Контрольні запитання

 

1. Що таке система числення? Що таке позиційна та непозиційна системи числення? Наведіть приклад непозиційної системи числення.

2. Запишіть загальне представлення числа в системі числення з довільною основою q.

3. Наведіть і поясніть способи перекладу цілого та дробового числа з однієї системи числення в іншу.

4. Наведіть і поясніть алгоритми перекладу чисел у системах числення з кратними основами.

5. Перелічіть форми представлення чисел в ЕОМ і дайте їх порівняльну характеристику.

 

6. Література

 

1. Алексеев А.П. Информатика 2001. – М.: Изд. Солон-Р, 2001, с. 31-38.

2. Цилькер Б.Я., Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем:Учебник для вузов –СПб.: Питер, 2007, с.65-77.

 

 

Лабораторна робота № 3

Арифметичні та логічні основи ЕОМ.

Представлення текстової інформації в ЕОМ

Та перетворення двійкових кодів

 

1. Мета роботи

 

1.1. Ознайомлення з форматами представлення текстової інформації в ЕОМ.

1.2. Придбання навичок виконання арифметичних операцій над числами в двійковій системі числення.

1.3. Ознайомлення з логічними основами ЕОМ та придбання навичок виконання простих логічних перетворень.

 

2. Домашнє завдання

 

2.1. Ознайомитися з методами кодування алфавітно-цифрової інформації в ЕОМ. Вивчити способи кодування двійкових чисел в ЕОМ, правила виконання арифметичних операцій над машинними кодами. Ознайомитися з основними поняттями булевої алгебри.

2.2. Записати в протокол правила переводу від’ємних чисел в зворотний та додатковий коди, правила виконання алгебраїчного додавання двійкових чисел, а також таблиці істинності базових логічних операцій.

 

3. Робота в лабораторії

 

3.1. Користаючись таблицею кодировки ASCII, записати в шістнадцятковому та двійковому вигляді коди перших десяти букв латинської абетки.

3.2. Користуючись зворотним кодом, обчислити в двійковій системі числення 70₁₀ – N₁₀, де N₁₀ – номер студента у журналі групи.

Примітка. При виконанні п.п. 3.2-3.4 використати однобайтне (зі знаком) представлення чисел у формі з фіксованою комою.

3.3. Виконати п. 3.2. з використанням додаткового коду.

3.4. Користуючись зворотним кодом, обчислити в двійковій системі числення N₁₀ – 80₁₀, де N₁₀ – номер студента у журналі групи.

3.5. Виконати п.3.4. з використанням додаткового коду.

3.6. Обчислити в двійковій системі числення з використанням формату чисел з плаваючою комою (розрядність мантиси та порядку – 1 байт зі знаком) N₁₀ + 63₁₀, де N₁₀ – номер студента у журналі групи.

3.7. Обчислити булеву функцію

__ __

Y=(X0 \/ X1 /\ X2) /\ (X4 \/ X3),

де X_i – відповідні розряди в двійковому представленні N:

N₂ = X4 X3 X2 X1 X0. Накреслити схему цифрового пристрою, що реалізує надану булеву функцію за допомогою базових логічних елементів.

 

4. Вимоги до звіту

 

4.1. Титульний лист.

4.2. Мета лабораторної роботи.

4.3. Результати розрахунків за п.п. 3.1 – 3.4.

4.4. Висновки.

 

5. Контрольні запитання

 

5.1. Як кодуються в ЕОМ алфавітно-цифрові символи?

5.2. Як утворюються зворотний і додатковий машинні коди чисел?

5.3. Як виконуються арифметичні операції над різними машинними кодами чисел?

5.4. Що таке логічна змінна?

5.5. Назвіть базові операції булевої алгебри.

5.6. Яка послідовність виконання базових логічних операцій?

 

6. Література

 

1. Алексеев А.П. Информатика 2001. – М.: Изд. Солон-Р, 2001, с. 38-45.

2. Цилькер Б.Я., Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем:Учебник для вузов –СПб.: Питер, 2007, с.80-83, 337-340.

 

 

Лабораторна робота № 4

Алгоритмічні основи інформатики.

Способи опису алгоритмів

 

1. Мета роботи

 

1.1 Ознайомлення з поняттям алгоритму.

1.2. Ознайомлення зі способами опису алгоритмів.

1.3. Вивчення символів, використовуваних у блок-схемах алгоритмів.

1.4. Придбання навичок словесного і графічного опису простих алгоритмів.

 

2. Домашнє завдання

 

2.1. Ознайомитися з визначенням алгоритму, його властивостями і способами його опису.

2.2. Навести в протоколі лабораторної роботи і вивчити графічне зображення символів, що використовуються у блок-схемах алгоритмів.

 

3. Робота в лабораторії

 

3.1. Скласти словесні описи алгоритмів вирішення двох завдань свого варіанту. Завдання наведені в [1] у табл.1.1. Варіанти з таблиці вибираються відповідно до номера студента у журналі групи.

3.2. Зобразити блок-схеми алгоритмів рішення завдань свого варіанту.

 

4. Вимоги до звіту

 

4.1. Титульний лист.

4.2. Домашнє завдання.

4.3. Словесні описи та блок-схеми алгоритмів вирішення двох завдань.

4.4. Висновки.

 

5. Контрольні запитання

 

5.1. Дайте визначення алгоритму Назвіть та поясніть його властивості.

5.2. Перелічіть способи опису алгоритмів.

5.3. Назвіть основні символи, що використовуються в блок-схемах алгоритмів, та наведіть їхні графічні зображення.

5.4. Яким чином нумеруються блоки на блок-схемах алгоритмів?

5.5. У яких випадках можна не показувати стрілки на лініях потоку у блок-схемах алгоритмів?

 

Література

 

1. Инструкции к выполнению лабораторных работ по курсу «Алгоритмические языки и программирование» /Сост. В.П.Гонтаренко, В.С.Токолов, Ю.Г.Косоротов.- Одесса: ОПИ, 1992.

2. Алексеев А.П. Информатика 2001. – М.: Изд. Солон-Р, 2001, с.184-188.

3. Основы современных компьютерных технологий:Учебное пособие / Под ред. проф. Хомоненко А.Д. –СПб.: КОРОНА принт, 1998, с.34-39.

Лабораторна робота № 5

Типи алгоритмів

 

1. Мета роботи

 

1.1. Закріплення теоретичних знань про класифікацію алгоритмів.

1.2. Придбання практичних навичок графічного опису алгоритмів розгалуженої та циклічної структури.

 

2. Домашнє завдання

 

2.1. Ознайомитися з класифікацією алгоритмів.

2.2. Вивчити засоби графічного опису алгоритмів циклічної та розгалуженої структур.

2.3. Накреслити в протоколі блок-схему алгоритму рішення завдання свого варіанту з таблиці 2.1 [1]. Номер варіанта збігається з номером студента в журналі групи. При зображенні блок-схеми необхідно дотримуватись норм ЄСПД.

 

3. Робота в лабораторії

 

3.1. Накреслити в протоколі блок-схему алгоритму рішення завдання свого варіанту з таблиці 2.2 [1]. Номер варіанта збігається з номером студента в журналі групи. При зображенні блок-схеми необхідно дотримуватись норм ЄСПД.

 

 

4. Вимоги до звіту

 

4.1.Титульний лист.

4.2. Мета роботи.

4.3. Блок-схеми алгоритмів рішення завдань за п.п. 2.3, 3.1.

4.4. Висновки.

 

5. Контрольні запитання

 

5.1. Назвіть типи алгоритмів і дайте визначення кожного з них.

5.2. Які існують різновиди циклічних алгоритмів і в чому їх особливості?

5.3. Які засоби позначення у блок-схемах різних типів розгалужених алгоритмічних структур?

5.4. Які засоби позначення у блок-схемах різних типів алгоритмів циклічної структури?

 

6. Література

 

1. Инструкции к выполнению лабораторных работ по курсу «Алгоритмические языки и программирование» / Сост. В.П.Гонтаренко, В.С.Токолов, Ю.Г.Косоротов.- Одесса: ОПИ, 1992.

2. Алексеев А.П. Информатика 2001. – М.: Изд. Солон-Р, 2001, с.187-188.

 

 

Лабораторна робота № 6

Лабораторна робота № 7

Лабораторна робота № 8

Лабораторна робота № 10

Лабораторна робота № 11

Лабораторна робота № 12

З дисками

 

 

1. Мета роботи

 

1.1. Закріплення теоретичних відомостей про файлову систему операційної системи MS-DOS і призначення її команд.

1.2. Отримання практичних навичок роботи з консольними командами загальносистемного призначення.

1.3. Отримання практичних навичок роботи з дисковими консольними командами у середовищі віртуальної DOS-машини.

 

2. Домашнє завдання

 

2.1. Вивчити призначення і формат консольних команд загальносистемного призначення і команд роботи з дисками.

2.2. Вивчити план роботи в лабораторії і записати у протокол послідовність команд для його виконання з конкретними параметрами та ключами (необхідний вигляд запрошення у командному рядку вибирається з табл. 6.1 згідно свого варіанту).

Таблиця 1

№ вар.	Вид запрошення у командному рядку
1, 16	диск:маршрут)))
2, 17	диск:дата|маршрут-->
3, 18	диск:дата<версія ОС>
4, 19	диск:час|маршрут==>
5, 20	диск:маршрут|дата >
6, 21	диск:дата|час $$$>
7, 22	диск:маршрут <час>
8, 23	диск:маршрут &>
9, 24	диск:дата|маршрут<
10, 25	диск:дата<час)
11, 26	диск:час|маршрут)))
12, 27	диск:((дата)) ==)
13, 28	диск: дата час:-)

 

 

3. Робота в лабораторії

 

3.1. Подати викладачу виконане домашнє завдання і отримати допуск до виконання лабораторної роботи.

3.2. Завантажити у середовищі ОС Windows стандартний додаток «Командний рядок».

3.3. Визначити на робочому місці версію операційної системи, поточні для даної ПЕОМ дату і час та занести їх у звіт. Встановити, при необхідності, правильні значення цих параметрів.

3.4. Встановити вид запрошення у командному рядку згідно свого варіанту.

3.5. Визначити задані імена операційного середовища (змінні оточення) і занести їх у протокол (на прикладі 10 будь-яких змінних).

3.6. Визначити поточний стан режиму перевірки запису на диск.

3.7. Виконати форматування виданої викладачем дискети на об'єм дискового простору 1.44 МВ. Занести у протокол повідомлення, що видаються при цьому на екран.

3.8. Перевірити заданий викладачем диск на наявність помилок у логічній структурі і занести у протокол інформацію про статус диску. Отримати інформацію про фрагментацію всіх файлів каталогу С:\1-KURS та занести її у звіт (пункт виконується тільки для файлової системи FAT32).

3.9. Визначити мітки доступних дисків і занести їх у протокол. Встановити на наданий викладачем гнучкий диск мітку, складену з прізвища студента.

3.10. Оформити протокол лабораторної роботи та захистити його.

 

4. Вимоги до протоколу лабораторної роботи

 

4.1. Титульний лист.

4.2. Мета лабораторної роботи.

4.3. Перелік консольних команд, необхідних для виконання роботи в лабораторії.

4.4. Номер версії операційної системи на даній ПЕОМ.

4.5. Вигляд запрошення у командному рядку на даній ПЕОМ до і після його зміни.

4.6. Встановлені змінні оточення і поточний стан режиму перевірки запису на диск.

4.7. Повідомлення, що виводяться на екран у процесі форматування дискети.

4.8. Повідомлення, що виводяться на екран у процесі перевірки логічної структури диску.

4.9. Мітки заданих дисків до та після їх зміни.

4.10. Висновки з роботи.

 

5. Контрольні запитання

 

5.1. Назовіть консольні команди загальносистемного призначення, наведіть приклади їх використання.

5.2. В чому різниця між логічною та фізичною структурою дисків?

5.3. Що таке фрагментація файлів і чому вона небажана?

5.4. Назовіть основні консольні команди роботи з дисками. Яке їх призначення, наведіть приклади їх використання.

5.5. Чому не можна створити системну дискету, використовуючи команду COPY?

 

6. Література

 

1. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Изд. 9-е, перераб. и доп. - М.: ИНФРА-М, 2001.

2. Попов В.Б. Основы компьютерных технологий.- М.: Финансы и статистика, 2002, с.39-42.

 

 

Лабораторна робота № 13

У командних файлах

 

 

1. Мета роботи

 

1.1 Закріплення теоретичних відомостей про командні (пакетні) файли у середовищі консольних ОС.

1.2 Одержання практичних навичок створення та виконання простих командних файлів з використанням формальних та фактичних параметрів.

 

2. Домашнє завдання

 

2.1 Вивчити склад та призначення основних команд для роботи з командними файлами у консольному режимі.

2.2 Розробити текст командного файлу для виконання таких дій:

· створення підкаталога з ім’ям D1 у каталозі С:\1-kurs\РТ-ххх;

· копіювання у створений підкаталог файлу lab.txt, що знаходиться у каталозі С:\1-kurs;

· перевірка успішності виконаних дій та виведення на екран відповідного повідомлення.

При складанні цього командного файлу не треба використовувати формальні параметри, вказуючі параметри команд конкретно.

2.3 Розробити два варіанти тексту командного файлу для виконання дій, що вказані у пункті 2.2, з використанням формальних параметрів замість конкретних.

У першому варіанті передбачити пакетний режим виконання файлу, у якому фактичні параметри вводяться у командному рядку при запуску командного файлу на виконання.

У другому варіанті передбачити діалоговий режим виконання файлу, у якому фактичні параметри вводяться користувачем в процесі виконання командного файлу після виведення на екран відповідного запиту.

 

3. Робота у лабораторії

 

3.1 Подати викладачу виконане домашнє завдання і отримати допуск до роботи.

3.2 Ввести та відлагодити командний файл за завданням п.2.2.

3.3 Ввести та відлагодити командні файли за завданням п.2.3 (2 варіанти).

3.4 Занести у звіт контрольні приклади виконання 3-х командних файлів (послідовність командних рядків для запуску командних файлів та результати їх роботи).

3.5 Зробити висновки, оформити звіт з лабораторної роботи та захистити його.

 

4. Вимоги до звіту

 

4.1 Титульний лист.

4.2 Мета лабораторної роботи.

4.3 Тексти розроблених командних файлів при виконанні домашнього завдання.

4.4 Тексти відлагоджених командних файлів (при необхідності).

4.5 Контрольні зразки виконання командних файлів.

4.6 Висновки з роботи.

 

5. Контрольні запитання

 

5.1. Яке призначення і функціональні можливості командних файлів у середовищі консольних ОС?

5.2. Які особливості та правила створення командних файлів?

5.3. Назвіть спеціальні команди пакетної обробки, наведіть приклади їх використання.

5.4. У чому різниця між командним файлом autoexec.bat та іншими командними файлами?

5.5. Для чого можуть використовуватись змінні оточення у командних файлах?

 

6. Література

 

1. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Изд. 9-е, перераб. и доп. - М.: ИНФРА-М, 2001.

2. Попов В.Б. Основы компьютерных технологий.- М.: Финансы и статистика, 2002, с.42-46.

3. Фролов А.В., Фролов Г.В. MS-DOS для программиста.- М.: Диалог-МИФИ, 1995.-254с.

 

Лабораторна робота № 14

Файлового менеджера

 

1. Мета роботи

 

1.1. Закріплення теоретичних відомостей про файлові менеджери.

1.2. Надбання практичних навичок роботи у середовищі файлового менеджера.

 

2. Домашнє завдання

 

2.1. Вивчити теоретичний матеріал, що відноситься до теми лабораторного заняття.

2.2. Продумати послідовність дій, які необхідні для виконання плану роботи в лабораторії, та занести її у протокол лабораторної роботи.

 

3. Робота в лабораторії

 

3.1. Завантажити файловий менеджер FAR-manager.

3.2. Виконати команди управління панелями.

3.3. Встановити різні режими відображення інформації в лівій та правій панелях.

3.4. Отримати інформацію про диски та оперативну пам’ять.

3.5. Встановити в панелях вивід файлів та каталогів, відсортованих за різними ознаками.

3.6. Створити на диску С таку ієрархічну структуру підкаталогів:

 

С:\1-kurs\PT- xxx \ ┬─── d1──┬─── dd1

├─── d2 ├─── dd2

└─── d3 └─── dd3

 

3.7. Створити у каталозі С:\1-kurs\PT-xxx текстовий файл text.txt, до складу якого входить прізвище, ім’я та по-батькові студента, та скопіювати його у підкаталоги d1, d2, d3.

3.8. Перейменувати файл С:\1-kurs\PT- xxx\text.txt в файл name.txt.

3.9. Перемістити файли text.txt з підкаталогів d1, d2, d3 у підкаталоги dd1, dd2, dd3 відповідно.

3.10. Встановити атрибут "read only" на файл С:\1-kurs\PT- xxx\name.txt.

3.11. Виконати пошук всіх командних файлів на диску С.

3.12. Створити у підкаталозі С:\1-kurs\PT-xxx підкаталог ARCHIVE та створити у ньому архів вмісту підкаталогу С:\1-kurs. Оцінити ступінь стиснення каталогу.

3.13. Відновити з архіву файли у підкаталог С:\1-kurs\ARCHIVE.

3.14. Видалити створені під час заняття текстовий файл та підкаталоги.

3.15. Оформити протокол лабораторної роботи та захистити його.

 

 

4. Вимоги до звіту

 

4.1. Титульний лист.

4.2. Мета лабораторної роботи.

4.3. Перелік дій, необхідних для виконання плану роботи в лабораторії.

4.4. Результати виконання дій за пунктами 3.2-3.14.

4.5. Висновки з роботи.

 

5. Контрольні запитання

 

5.1. Яке призначення і функціональні можливості програм-файлових менеджерів?

5.2. Перелічіть команди управління панелями.

5.3. Яким чином відбувається копіювання, перенесення та вилучення файлів?

5.4. Який порядок отримання інформації про диски та оперативну пам’ять?

5.5. Як змінити атрибути файлів?

5.6. Яким чином виконується пошук необхідних файлів?

5.7. Як відбувається архівація файлів та відновлення архівів?

 

6. Література

 

1. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Изд. 9-е, перераб. и доп. - М.: ИНФРА-М, 2001.

2. Попов В.Б. Основы компьютерных технологий.- М.: Финансы и статистика, 2002, с.53-67.

 

Навчальне видання

 

Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни "Обчислювальна техніка та

програмування" для студентів напрямку 6.050901 "Радіотехніка"

 

Укладачі: Юрій Миколайович Дорофєєв,

Олександр В’ячеславович Троянський

 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Підписано до друку Формат 60 x 84/16 Папір газетний

Друк офсетний ум. друк. арк. обл.-вид. арк.

Тираж____пр. Зам. №____

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Одеський національний політехнічний університет

65044, Одеса, пр. Шевченка, 1

 

Лабораторна робота № 1

Основні етапи розвитку обчислювальної техніки.