Язык Turbo Pascal

Введение

Различие между текстовым и графическим режимами работы монитора заключается в возможностях управления выводом визуальной информации. В текстовом режиме минимальным объектом, отображаемым на экране, является символ, алфавитно-цифровой или какой-либо иной. В обычных условиях экран монитора, работающего в режиме алфавитно-цифрового дисплея, может содержать не более 80 символов по горизонтали и 25 символов по вертикали, то есть всего 2000 визуальных объектов. При этом имеются ограниченные возможности по управлению цветом символов. Конечно, в таком режиме можно выводить на экран не только обычный текст, но и некоторые графические изображения, но понятно, что качество таких изображений будет не то что нужно.

В графическом режиме минимальным объектом, выводом которого может управлять программист, является так называемый пиксель (от английского Pixel, возникшего в результате объединения слов «рисунок» (picture) и «элемент» (element)). Пиксель имеет меньшие размеры по сравнению с символом (на один символ в текстовом режиме отводится площадка размером в несколько пикселей). Его геометрические размеры определяются разрешением монитора. На практике используются не произвольные, а некоторые определенные значения разрешения. Такими разрешениями являются, например, 320х200, 640х480, 800х600, 1024х768, 1280х1024 и т.д.

Актуальность исследования: До сих пор компьютер использовался только для вывода символьной информации – чисел, текстов. Но на сегодняшний день существует большое количество языков программирования. Они подразделяются на языки программирования низкого и высокого уровней, а также специализированные языки программирования. В данной курсовой работе рассматривается один из наиболее популярных языков программирования высокого уровня Pascal, который, несмотря на свою концептуальную простоту, позволяет решать широкий круг задач. Turbo Pascal актуален тем, что позволяет выводить на экран рисунки, чертежи, графики функций, диаграммы, т.е. все то что называют компьютерной графикой.

Цель исследования– изучить основы  языка программирования, научиться создавать графические изображения  на языке Turbo Pascal.

Задачи исследования :

1.изучить структуру программы

2. освоить основные графические  процедуры и функции

Объект исследования:  программа Turbo Pascal

Предмет исследования: графика в Turbo Pascal

Структура курсовой работы: рассмотрена история развития языка, его графические возможности. Работа в графическом режиме, построение простейших графических изображений. Приведено описание различных функций и процедур. В нее включены специальные приложения с подборкой задач и готовыми программами. 

 

 

 

 

Глава1. Ознакомление с языком Turbo Pascal

1.1.История развития языка Turbo Pascal

Язык программирования Pascal назван в честь французского математика XVII века Блеза Паскаля. Язык создан в 1970 году швейцарским физиком Никлаусом Виртом.

Почему язык программирования назван именем французского математика? Дело в том, что Паскаль (в 1640 году) создал арифметическую (или счётную) машину, которая считается первым подобным устройством. Он даже смог изготовить и продать 10-15 её экземпляров, причём некоторые из них дошли до наших дней!

Оригинальная версия языка программирования Pascal была предложена в 1970 году. Впоследствии появилось множество версий и расширений этого языка. Наиболее популярным из них стал пакет Turbo Pascal фирмы Borland, выпущенный в 1983 году. Первая версия этого пакета предназначалась для операционной системы СР/М, но уже через год (в 1984 году) появилась версия для MS DOS. С тех пор было выпущено несколько версий этого пакета, последняя из которых - Turbo Pascal 7.0.    

Формально юбилей Паскаля пришёлся на ноябрь 2000 г., когда исполнилось 30 лет с момента первой официальной публикации описания языка. Но то был недоступный широкой аудитории технический отчет Швейцарского федерального технологического института ETH (Eidgenoessische Technische Hochschule). В самом начале 1971 г. отчет был перепечатан в первом номере журнала Acta Informatica. Так что рождение нового языка можно отсчитывать и с этого момента.

 Его автор, швейцарский  профессор Никлаус Вирт, во многом стал известен именно благодаря появлению Паскаля. Но и последующие его проекты убедительно доказали миру, что ключ к тайнам компьютеров — в гармонии математики, инженерии и программирования. И если грамотно подойти к делу, то можно реализовать языки, операционные системы и даже создать великолепные компьютеры, превосходящие промышленные образцы, силами обычных студентов.

 

1.2Графические возможности языка Паскаль

 Основная часть средств Pascal размещена на стандартных модулях. Модуль— это библиотека, которая содержит константы, описания типов данных, переменные и функции. Наиболее часто используются модули System, Dos, Graph, Crt.

Процедуры и функции модуля System подключаются автоматически и обеспечивают управление выполнением программ, обработку строк, файлов, управление динамической памятью, производят математические расчеты и другие действия.

Модуль Dos поддерживает большинство функций операционной системы и некоторые функции обработки файлов.

 Модуль Crt содержит процедуры и функции управления текстовым экранным режимом, использования цветов, окон  и  звуков.

Модуль Graph обеспечивает работу в графическом видеорежиме. Средства модуля Graph позволяют формировать на экране различные цветные изображения, которые могут выводиться как на весь экран, так и в предварительно созданные графические окна.

 Поддерживается несколько  типов линий и заполнений. Имеется  набор поддающихся масштабированию  шрифтов. Ряд подпрограмм модуля  специально предназначен для  отображения на экране различных  фигур  - заполненных и незаполненных.

Базовыми компонентами являются компилятор, средства создания и редактирования исходных текстов программ и средства их отладки ( поиска ошибок). Все эти компоненты объединены в единую интегрированную среду разработчика, с которой работает программист, создавая свои программы. Основной экран интегрированной среды разработчика TurboPascal выглядит следующим образом:

Рисунок 1.2.1

По функциональному назначению выделяются 3 области экрана:

1. Строка меню
2. Рабочая область
3. Строка состояния

Строка меню активизируется нажатием клавиши F10. В меню содержатся следующие разделы:

File- Позволяет выполнять все основные действия с файлами ( создание, открытие, сохранение..)

Edit- Позволяет выполнять все основные операции редактирования текста ( копирование, вставка, удаление фрагментов, отмена последних изменений)

Search- Позволяет осуществлять поиск и замену фрагментов текста

Run- Позволяет запускать программу, в том числе и в пошаговом режиме

Compile- Позволяет осуществлять компиляцию программы

Debug- Содержит команды, облегчающие процесс поиска ошибок в программе

         Tools- Содержит некоторые дополнительные средства TurboPascal

         Options - Позволяет установить необходимые для работы параметры компилятора и среды разработчика

         Window- Позволяет выполнять все основные операции с окнами    (открывать, закрывать, перемещать, изменять размер)

         Help- Позволяет получить имеющуюся в системе справочную информацию

1.3 Работа в графическом режиме.

 Работа в графическом режиме выполняется с помощью предопределенных констант, типов, процедур и функций стандартного модуля Graph. В этом режиме любое изображение на экране дисплея синтезируется их множества мельчайших элементов, называемых пикселями (пиксель — picture element). Каждый пиксель представляет собой светящуюся точку таких размеров, при которых промежутки между соседними пикселями отсутствуют. Если группа смежных пикселей светится, то они воспринимаются не как совокупность отдельных точек, а как сплошной участок.

В графическом режиме можно управлять цветом отдельных пикселей экрана. Из цветных точек составляются линии, фигуры и целые графические объекты. Таким образом на экране дисплея может быть создано любое графическое изображение. Каждый пиксель имеет свои координаты.

GetmaxX:integer и GetmaxY:integer — стандартные функции модуля Graph, которые автоматически подсчитывают максимальное значение координат.

Количество пикселей по горизонтали и вертикали зависит oт аппаратуры — адаптера монитора.

Адаптер — это, специальная плата внутри корпуса компьютера, которая состоит из микросхемы (видеопроцессор), нескольких портов ввода-вывода (специальные разъёмы), постоянного запоминающего устройства с матрицами знаков, а также видеопамяти, где содержится графическое изображение. Компьютеры могут комплектоваться следующими типами графических адаптеров:

EGA—640x350 пикселей;

VGA—640X480;

SVGA (SupcrVGA) — 1024Х768 и др.

Работу графического адаптера поддерживает специальная программа, называемая драйвером. Это служебная программа, которая загружается, в компьютер вместе с операционной системой. Загрузочный модуль драйвера хранится в специальном файле с расширением .bgi (Borland Graphics Interface). Файлы с расширением .bgi находятся в каталоге BGI.

Соотношения драйверов и адаптеров следующие:

CGA.bgi — CGA, MCGA;

EGAVGA.bgi-EGA, VGA;

IBM85l4.bgi-IBM8514;

HERG.bgi-Hercules (монохромный адаптер) и т. д. Каждому типу драйвера в модуле Graph соответствует своя константа, например:

Direct=O; (требуется  автоматическое определение)

CGA = 1;

EGA = 3;

VGA = 9.

Используемый драйвер может функционировать в различных режимах. Для выбора конкретного режима драйвера в модуле Graph содержится список констант.

Таблица 1.3.1.

Список констант

Имя	Значение	Назначение
Detect	0	Автоматический выбор драйвера
CGA	1
MCGA	2
EGA	3
EGA64	4
EGAMono	5
IBM8514	6
HercMono	7
ATT400	8
VGA	9
PC3270	10
CurrentDriver	-128	Текущий драйвер

 

 

При работе в графическом режиме используется большое количество процедур и функций, о формате и назначении которых можно узнать из справочной системы Pascal следующим образом:

HeipàContensàUnitsàGraphàGo to GRAPH.TPU

Functions and Procedures.

 

1.4 Инициализация графического режима

Все объекты, которые входят в модуль Graph, можно использовать только после задания инициализации графического режима. Инициализация графического режима выполняется процедурой   InitGraph:

InitGraph((драйвер) : integer; <режим> :integer; <путь к файлу> : string);.

Для инициализации графического режима с автоматическим распознаванием драйвера и режима достаточно присвоить переменной, отвечающей за драйвер, константу Detect или 0, присваивать какое-либо значение переменной режима в этом случае не требуется. Третий параметр указывает путь к файлу (например, EGAVGA) с расширением .bgi. Если этот файл находится в текущем каталоге, то путь может быть пустым ("). Ошибки, которые могут возникнуть при инициализации графического режима, анализируют с помощью функции GraphResult. Эта функция генерирует соответствующий код ошибки. Код ошибки равен нулю, если инициализация прошла успешно.

Для выхода из графического режима используется стандартная процедура без параметров CloseGraph. Она восстанавливает режим, существовавший до инициализации  графики.

При частой работе с графикой процесс инициализации  удобно оформить отдельной  процедурой.

 

 

 

 

Глава 2.Процедуры и функции

                                   2.1 Управление экраном и окнами

В графическом режиме поддерживается концепция окон.   Окно представляет собой прямоугольную область экрана со своей относительной системой координат. По умолчанию окно занимает весь экран, значения координат его левого верхнего и правого нижнего углов устанавливаются автоматически процедурой инициализации (например, (0,0) и (640,480)).

Чтобы стереть все изображения на экране, т. е. очистить его, используется процедура без параметров СlеarDevice или процедура GraphDefauits, которая не только очищает экран, а и выполняет все стартовые установки графических параметров.

Процедура SetViewPort (X1,Y1,X2,Y2 : integer; Clip: boolean); служит для организации окон. Здесь XI,Y1 —координаты левого верхнего угла, X2,Y2 — координаты правого нижнего угла. Параметр Clip определяет, будут ли фрагменты  изображения отсекаться при попадании за пределы окна (Clip = True или Clip = ClipOn) или нет (Clip = False или Сliр = СlipOff). После создания окна началом координат станет верхний левый угол окна, который  будет иметь координаты (0,0).

Процедура CiearViewPort используется для очистки окна. Текущее окно при этом заполняется фоновым цветом, а текущий указатель устанавливается в точку с координатами (0,0). Следует помнить что это координаты во внутренней системе координат, связанной с данным окном, а не в системе координат полного экрана. Перейти к системе координат полного экрана можно с помощью процедуры ClearDevice или задав в процедуре установки окна максимально возможные значения: SetViewPort(0,0,GetMaxX,GetMaxY,True).