753

Программная разработка инженерного калькулятора

Курсовая

Информатика, кибернетика и программирование

Требования к программе или программному изделию. Инженерный калькулятор с описанием всех этапов разработки проекта, текстом программы, тестовых примеров, руководства пользователя в виде пояснительной записки. Требования к информационной и программной совместимости

Русский

2013-01-06

131.5 KB

750 чел.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет»

Воткинский филиал

Кафедра «Ракетостроение»

Курсовая работа

по дисциплине: «Информатика»

на тему: «Программная разработка инженерного калькулятора»

(специальность 270102)

Выполнил: студент гр. Д 4-10-1                                            Юрков И.В.

Проверил:                                                                              Аношин А.В.

Воткинск, 2009

Содержание

1.Введение…………………………………………………………………………...3

2.Необходимые формулы и требования…………………………………………...4

3.Алгоритм …………………….....…………………………………………………5

4.Интерфейс………………………………………………………………………....6

5.Вывод………………………………………………………………………………7

6.Приложение I……………………………………………………………………...8

  6.1. Техническое задание…………………………………………………………8

6.1.1. Основания для разработки……………………………………………8

6.1.2. Назначение разработки………………………………………………..8

  6.2. Требования к программе или программному изделию……………………8

6.2.1. Требования к функциональным характеристикам…………………..8

6.2.2.Условия эксплуатации…………………………………………………8

6.2.3.Требования к составу и параметрам технических средств………….9

6.2.4.Требования к информационной и программной совместимости…...9

6.2.5.Требования к транспортированию и хранению……………………...9

   6.3.Технико-экономические показатели………………………………………10

   6.4.Стадии и этапы разработки………………………………………………...10

   6.5.Порядок контроля и приемки ……………………………………………...12

7.Приложение II: исходный код………………………………………………….13

8.Список литературы……………………………………………………………...19


1.
 Введение

Программы, работающие на компьютере, можно разделить на три категории:

  1.  Прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ: редактирование текстов, рисование, обработку информационных массивов и т.д.
  2.  Системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например диагностика компьютера или резервное копирование информации.
  3.  Инструментальные системы (системы программирования), обеспечивающие создание новых программ.

Данные категории программ в свою очередь так же разделяются на несколько разделов. Например, прикладные программы можно разделить по уровню сложности обработки информации и результатов. Есть и более простые: всевозможные программы – калькуляторы (имитирующие работу обычного калькулятора). В среде Windows есть такая программа, по аналогии с ней  было сделано данное задание.

Темой данной курсовой работы является: «Программная разработка инженерного калькулятора» с описанием всех этапов разработки проекта, текстом программы, тестовых примеров, руководства пользователя в виде пояснительной записки.


2.
 Необходимые формулы и требования

 Приложение «Инженерный калькулятор» имеет ряд требований, необходимых для удобства использования:

  1.  Использование одного поля для ввода операторов и для вывода результата;
  2.  Расширенный набор действий: вычисление тригонометрических функций, возведение в степень, факториал, экспонента и т.п.;
  3.  Использование различных типов переменных;
  4.  Вывод сообщений с помощью функции ShowMessage при делении на нуль, извлечении корня из отрицательного числа, а также вычислении логарифма отрицательного числа и т.д.

          5.Необходимые формулы: xy=exp(y*ln(x)), n!=1*2*3*…*n, tg(x)=sin(x)/cos(x), ctg(x)=cos(x)/sin(x).


3.
 Алгоритм


4. Интерфейс

натуральный логарифм

синус

квадрат числа

факториал

косинус

куб числа

число равное 3,14

тангенс

возведение в степень

отношение единицы к числу

котангенс

квадратный корень

очистка поля

умножение

сложение

деление

вычитание

знак равенства

цифры


5. Вывод

В ходе проделанной мною работы я ознакомился со средой программирования Delphi версии 7, научился разрабатывать простейшие алгоритмы для  реализации своих замыслов, а именно: для решения инженерных и технологических задач, поиска оптимально короткого пути достижения результата. Также изучил некоторые теоретические вопросы: основные термины информатики, виды и свойства алгоритмов, этапы создания приложений.

Мой продукт (инженерный калькулятор) позволяет производить над числами не только четыре элементарных действия: сложение (x + y), вычитание (x - y), умножение (x * y) и деление (x / y), но и вычислять тригонометрические функции для углов, возводить числа в квадрат (x2), куб (x3) степень (xy), находить факториал (n!=1*2*3*…*n), натуральный логарифм (ln(x)), деление (1/x) и т.п.


6.
 Приложение I

6.1. Техническое задание

6.1.1. Основания для разработки

Задание выдано преподавателем по дисциплине “Информатика” Аношиным А.В. для выполнения курсовой работы на тему: «Инженерный калькулятор».

6.1.2. Назначение разработки

Данная программа может быть использована как электронный калькулятор, предназначенный для вычисления различных математических функций.

6.2. Требования к программе или программному изделию

6.2.1. Требования к функциональным характеристикам

Использование одного поля для ввода операторов и для вывода результата. Расширенный набор действий: вычисление тригонометрических функций, возведение в степень, факториал, экспонента и т.п. Использование различных типов переменных. Вывод сообщений при делении на нуль, извлечении корня из отрицательного числа, а также вычислении логарифма отрицательного числа и т.д.

6.2.2. Условия эксплуатации

Благоприятные климатические условия эксплуатации, при которых должны обеспечиваться функциональные характеристики. Программа не требует проведения каких-либо видов обслуживания. Минимальный уровень знаний  пользователя ПК:

а) самостоятельно   (в   требуемой   последовательности) включать и отключать пользовательский компьютер и периферийное оборудование от электропитания;

б) производить первоначальную загрузку пользовательской операционной системы;

в) вводить данные с клавиатуры;

г) использовать манипулятор-мышь для работы с элементами графического пользовательского интерфейса на экране монитора;

д) уметь пользоваться средствами операционной системы и оперировать ею с  помощью графического пользовательского интерфейса;

е) знать назначение и владеть методами работы с функциональными возможностями программы,  применение которых необходимо для обеспечения деятельности конечных пользователей.

В том числе уметь:

  1.   осуществлять запуск Программ на выполнение;
  2.   использовать базовые функции оконного интерфейса, позволяющего изменять размер окна программы и перемещать его на экране монитора;
  3.  переключаться между окнами выполняющихся программ;
  4.  применять стандартные программы для поиска, копирования, перемещения, удаления и открытия файлов дисковой подсистемы;
  5.  активизировать режим подсказки (справки операционной системы);

6.2.3. Требования к составу и параметрам технических средств

  1.  Процессор Атлон, Целерон
  2.  Оперативная память 32Мб
  3.  Видео карта 16Мб

6.2.4. Требования к информационной и программной совместимости

  •  ОС Windows
  •  Оперативная память 32Мб

6.2.5. Требования к транспортированию и хранению

Допускается перемещение программного изделия в транспортной таре всеми видами транспорта (в том числе в отапливаемых герметизированных отсеках самолетов без ограничения расстояний). При перевозке в железнодорожных вагонах, вид отправки - мелкий малотоннажный.

При транспортировании и хранении программного изделия должна быть предусмотрена защита от попадания пыли и атмосферных осадков. Климатические условия транспортирования и хранения определяются требованиями к носителю.

6.3. Технико-экономические показатели

Требования к технико-экономическим показателям не предъявляются.

6.4. Стадии и этапы разработки

Жизненный цикл программного обеспечения включает в себя пять этапов: 1 - постановка задачи; 2 - анализ; 3 - проектирование и определение спецификаций; 4 - реализация, кодирование, тестирование и отладка; 5 - модификация и сопровождение. Рассмотрим их.

Постановка задачи. Ошибки, допущенные на этом этапе, даже при условии безупречного выполнения последующих этапов могут привести к тому, что разработанный программный продукт не будет соответствовать требованиям практики, сферы его применения.

Для создания конкурентоспособных продуктов, в ходе выполнения этого этапа должны быть получены четкие ответы на следующие вопросы:

Что должна делать программа?

В чем состоят реальные проблемы, разрешению которых она должна способствовать?

Что представляют собой входные данные?

Какими должны быть выходные данные?

Какими ресурсами располагает проектировщик?

Уточняют среду функционирования ПО: комплектацию и параметры технических средств, версию используемой операционной системы (ОС) и др. В результате согласования между заказчиком и исполнителем составляют техническое задание (ТЗ) в соответствии с ГОСТ 19.210-78, которое служит основанием для дальнейшей работы.

Анализ. На данном этапе по результатам условий задачи выбирают математические абстракции, строят модель задачи и определяют метод преобразования исходных данных в результаты (методы решения задачи).

Проектирование и определение спецификаций. Этот этап можно рассматривать как формулировку выводов, следующих из предыдущего этапа. Требования к программе должны быть представлены в виде ряда спецификаций, явно определяющих рабочие характеристики будущей программы. В число таких характеристик могут входить и скорость выполнения, объем потребляемой памяти, гибкость применения и т.п. Создается общая структура программы, которая должна удовлетворять спецификациям; определяются общие принципы управления и взаимодействия между различными компонентами программы.

Существует три аспекта проверки алгоритма: на правильность; на эффективность реализации;  на вычислительную сложность.

Проверка эффективности реализации направлена на отыскание способа, заставить правильную программу работать быстрее или расходовать меньше памяти.

Реализация. Заключается в переводе на язык программирования конструкций, записанных на языке проектирования (алгоритмов). Язык программирования может быть определен в техническом задании, а может выбираться исходя из особенностей конкретной разработки. Для ввода используют специальную программу – текстовый редактор, с помощью которого создают файл, содержащий текст программы. Затем запускают специальную программу – компилятор для перевода программы в последовательность машинных команд. В процессе разбора и преобразования программы компилятор может обнаружить ошибки. Тогда он аварийно завершает работу, выдав программисту сообщения об ошибках компиляции. После исправления ошибок, процесс компиляции повторяют. Сложная программа обычно состоит из нескольких частей, каждая из которых компилируется отдельно.

Модификация и сопровождение. Это этап эксплуатации программы. Каким бы ни было изощренным тестирование программы, к сожалению, в больших программных комплексах чрезвычайно тяжело устранить абсолютно все ошибки. Устранение обнаруженных при эксплуатации ошибок, неудачных проектных решений, «узких мест» – первейшая задача этого этапа.

Помимо этого, сопровождение может включать в себя проведение консультаций, обучение пользователей, снабжение информацией о новых версиях программы. Качественное проведение этапа сопровождения в большой степени определяет коммерческий успех программного продукта.

6.5. Порядок контроля и приемки

Курсовую работу принимает преподаватель Аношин А.В. на электронном носителе и в распечатанном варианте. Смотрит, как выполняется программа и соответствует ли она всем параметрам.


7.
Приложение II: исходный код

unit Unit1;

interface

uses

 Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

 Dialogs, StdCtrls;

type

 TForm1 = class(TForm)

   Button1: TButton;

   Button2: TButton;

   Button3: TButton;

   Button4: TButton;

   Edit1: TEdit;

   Button5: TButton;

   Button6: TButton;

   Button7: TButton;

   Button8: TButton;

   Button9: TButton;

   Button10: TButton;

   Button11: TButton;

   Button12: TButton;

   Button13: TButton;

   Button14: TButton;

   Button15: TButton;

   Button16: TButton;

   Button17: TButton;

   Button18: TButton;

   Button19: TButton;

   Button20: TButton;

   Button21: TButton;

   Button22: TButton;

   Button23: TButton;

   Button24: TButton;

   Button25: TButton;

   Button26: TButton;

   Button27: TButton;

   Button28: TButton;

   procedure Button1Click(Sender: TObject);

   procedure Button3Click(Sender: TObject);

   procedure Button2Click(Sender: TObject);

   procedure Button4Click(Sender: TObject);

   procedure Button5Click(Sender: TObject);

   procedure Button6Click(Sender: TObject);

   procedure Button7Click(Sender: TObject);

   procedure Button8Click(Sender: TObject);

   procedure Button9Click(Sender: TObject);

   procedure Button10Click(Sender: TObject);

   procedure Button11Click(Sender: TObject);

   procedure Button12Click(Sender: TObject);

   procedure Button13Click(Sender: TObject);

   procedure Button15Click(Sender: TObject);

   procedure Button14Click(Sender: TObject);

   procedure Button16Click(Sender: TObject);

   procedure Button17Click(Sender: TObject);

   procedure Button18Click(Sender: TObject);

   procedure Button19Click(Sender: TObject);

   procedure Button20Click(Sender: TObject);

   procedure Button21Click(Sender: TObject);

   procedure Button22Click(Sender: TObject);

   procedure Button23Click(Sender: TObject);

   procedure Button24Click(Sender: TObject);

   procedure Button25Click(Sender: TObject);

   procedure Button26Click(Sender: TObject);

   procedure Button27Click(Sender: TObject);

   procedure Button28Click(Sender: TObject);

 private

   { Private declarations }

 public

   { Public declarations }

 end;

var

 Form1: TForm1;

 oper:byte;

 a:real;

 b:real;

implementation

{$R *.dfm}

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

a:=strtofloat(edit1.Text);

edit1.Text:='';

oper:=1;

end;

procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject);

begin

a:=strtofloat(edit1.Text);

Edit1.Text:='';

oper:=2;

end;

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);

begin

a:=strtofloat(edit1.Text);

edit1.Text:='';

oper:=3;

end;

procedure TForm1.Button4Click(Sender: TObject);

begin

a:=strtofloat(edit1.Text);

edit1.Text:='';

oper:=4;

end;

procedure TForm1.Button5Click(Sender: TObject);

begin

edit1.Text:=edit1.Text+inttostr(1);

end;

procedure TForm1.Button6Click(Sender: TObject);

begin

edit1.Text:=edit1.Text+inttostr(2);

end;

procedure TForm1.Button7Click(Sender: TObject);

begin

edit1.Text:=edit1.Text+inttostr(3);

end;

procedure TForm1.Button8Click(Sender: TObject);

begin

edit1.Text:=edit1.Text+inttostr(4);

end;

procedure TForm1.Button9Click(Sender: TObject);

begin

edit1.Text:=edit1.Text+inttostr(5);

end;

procedure TForm1.Button10Click(Sender: TObject);

begin

edit1.Text:=edit1.Text+inttostr(6);

end;

procedure TForm1.Button11Click(Sender: TObject);

begin

edit1.Text:=edit1.Text+inttostr(7);

end;

procedure TForm1.Button12Click(Sender: TObject);

begin

edit1.Text:=edit1.Text+inttostr(8);

end;

procedure TForm1.Button13Click(Sender: TObject);

begin

edit1.Text:=edit1.Text+inttostr(9);

end;

procedure TForm1.Button15Click(Sender: TObject);

begin

edit1.Text:=edit1.Text+inttostr(0);

end;

procedure TForm1.Button14Click(Sender: TObject);

var r:real;

begin

b:=strtofloat(edit1.Text);

if oper=1 then

begin

r:=a*b;

Edit1.Text:=floattostr(r);

end;

if oper=2 then

begin

if (b<>0) then

begin r:=a/b; Edit1.Text:=floattostr(r); end else

 ShowMessage('На 0 делить нельзя');

end;

if oper=3 then

begin

r:=a+b;

Edit1.Text:=floattostr(r);

end;

if oper=4 then

begin

r:=a-b;

Edit1.Text:=floattostr(r);

end;

if oper=5 then

begin

r:=exp(b*ln(a));

Edit1.Text:=floattostr(r);

end;

end;

procedure TForm1.Button16Click(Sender: TObject);

begin

edit1.Text:='';

end;

procedure TForm1.Button17Click(Sender: TObject);

var r:real; f:real;

begin

a:=strtofloat(edit1.Text);

f:=a*3.14159265359/180 ;

r:=sin(f);

Edit1.Text:=floattostr(r);

end;

procedure TForm1.Button18Click(Sender: TObject);

var r:real; f:real;

begin

a:=strtofloat(edit1.Text);

f:=a*3.14159265359/180 ;

r:=cos(f);

Edit1.Text:=floattostr(r);

end;

procedure TForm1.Button19Click(Sender: TObject);

var r:real; f:real; n:longint;

begin

a:=strtofloat(edit1.Text);

f:=a*3.14159265359/180 ;

if (f<>180/2+180*n) then

begin r:=sin(f)/cos(f); Edit1.Text:=floattostr(r); end else

ShowMessage('Невозможно определить');

end;

procedure TForm1.Button20Click(Sender: TObject);

var r:real; f:real; n:longint;

begin

a:=strtofloat(edit1.Text);

f:=a*3.14159265359/180 ;

if (f<>180*n) then

begin r:=cos(f)/sin(f); Edit1.Text:=floattostr(r); end else

ShowMessage('Невозможно определить');

end;

procedure TForm1.Button21Click(Sender: TObject);

Var i:integer; factorial:longint; n:byte;

begin

n:=strToInt (edit1.Text);

factorial:=1;

For i:=1 to n do

Factorial:=factorial*i;

edit1.Text:=floattostr(factorial);

end;

procedure TForm1.Button22Click(Sender: TObject);

var r:real;

begin

a:=strtofloat(edit1.Text);

r:=a*a;

edit1.Text:=floattostr(r);

end;

procedure TForm1.Button23Click(Sender: TObject);

begin

b:=3.14159265359;

edit1.Text:=floattostr(b);

end;

procedure TForm1.Button24Click(Sender: TObject);

var r:real;

begin

a:=strtofloat(edit1.Text);

r:=a*a*a;

edit1.Text:=floattostr(r);

end;

procedure TForm1.Button25Click(Sender: TObject);

begin

a:=strtofloat(edit1.Text);

edit1.Text:='';

oper:=5;

end;

procedure TForm1.Button26Click(Sender: TObject);

var r:real;

begin

a:=strtofloat(edit1.Text);

if a>=0 then begin

r:=sqrt(a);

edit1.Text:=floattostr(r);

end else begin

  ShowMessage('Корень из отрицательного числа извлечь нельзя');

   end;

end;

procedure TForm1.Button27Click(Sender: TObject);

var r:real;

begin

a:=strtofloat(edit1.Text);

if a>0 then begin

  r:=ln(a); edit1.Text:=floattostr(r)end else

 ShowMessage('ln при x<=0 неопределён');

end;

procedure TForm1.Button28Click(Sender: TObject);

var r:real;

begin

a:=strtofloat(edit1.Text);

if (a<>0) then begin

r:=1/a; Edit1.Text:=floattostr(r); end else

 ShowMessage('На 0 делить нельзя');

end;

end.


8.
 Список литературы

  1.  Фараонов В.В. Основы Турбо Паскаля. Изд-во. МВТУ.ФЕСТОДИДАКТИК, 1992, 304с.
  2.  Сергиевский М.В., Шалашов А.В. Турбо Паскаль 7,0. Язык среда программирования на языке Паскаль. Изд-во Москва. Машиностроение,1994, 254 с.
  3.  Емелина Е.И.. Основы программирования на языке Паскаль. Изд-во Москва, Финансы и статистика, 1997, 208с.
  4.  Немнюгин С.А. Турбо Паскаль., Изд-во СПб, 2001. (Учебник + практикум)
  5.  Васюкова Н.Д., Тюлева В.В. Практикум по основам программирования. Язык Паскаль., Изд-во Москва.


начало

dit1.Text:=a;

edit1.Text:=b;

Выбор функции

r:=a*b;

r:=a+b;

r:=a-b;

r:=a/b;

r:=exp(b*ln(a));

r:=edit1.Text;

конец


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20435. Систе́ма управле́ния ба́зами да́нных 159 KB
  Основные функции СУБД управление данными во внешней памяти на дисках; управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша; журнализация изменений резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев; поддержка языков БД язык определения данных язык манипулирования данными. Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты: ядро которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию процессор языка базы данных обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и...
20436. Модель клиент-сервер 39 KB
  Модель клиентсервер До этого момента мы вряд ли сказали чтото о действительной организации распределенных систем более интересуясь тем как в этих системах организованы процессы. Они пришли к выводу о том что мышление в понятиях клиентов запрашивающих службы с серверов помогает понять сложность распределенных систем и управляться с ней. В этом разделе мы кратко рассмотрим модель клиентсервер. Клиенты и серверы В базовой модели клиентсервер все процессы в распределенных системах делятся на две возможно перекрывающиеся группы.
20437. Разделение приложений по уровням 76 KB
  Например сервер распределенной базы данных может постоянно выступать клиентом передающим запросы на различные файловые серверы отвечающие за реализацию таблиц этой базы данных. В этом случае сервер баз данных сам по себе не делает ничего кроме обработки запросов. Однако рассматривая множество приложений типа клиентсервер предназначенных для организации доступа пользователей к базам данных многие рекомендовали разделять их на три уровня: уровень пользовательского интерфейса; уровень обработки; уровень данных. Уровень обработки обычно...
20438. CASE-средства 1.81 MB
  В предыдущей лекции было рассказано о видах диаграмм UML и даны некоторые рекомендации относительно последовательности их построения. Мы уже знаем что нотация UML специально разрабатывалась в расчете на то чтобы диаграммы можно было легко рисовать от руки. В этой лекции мы познакомимся с некоторыми подобными пакетами а именно: IBM Rational Rose; Borland Together; Microsoft Visio; Sparx Systems Enterprise Architect; Gentleware Poseidon; SmartDraw; Dia; Telelogic TAU G2; StarUML; другие программы UML отличное средство моделирования но как...
20439. Rational Rose DataModeler 29.5 KB
  Унифицированный язык объектноориентированного моделирования Unified Modeling Language UML явился средством достижения компромисса между этими подходами. Существует достаточное количество инструментальных средств поддерживающих с помощью UML жизненный цикл информационных систем и одновременно UML является достаточно гибким для настройки и поддержки специфики деятельности различных команд разработчиков. Таким языком оказался UML. Создание UML началось в октябре 1994 г.
20440. CASE-средства 39.5 KB
  Microsoft Visio Visio решение для построения диаграмм от Microsoft. По словам разработчиков Visio помогает преобразовать технические и бизнесконцепции в визуальную форму. Visio имеет некоторые дополнительные возможности но все же повторим по большей мере это только средство для иллюстрирования документов MS Office не дотягивающее до уровня пакетов которые мы описывали ранее. Изобразительные же возможности Visio действительно весьма широки: Используя предопределенные фигуры Visio Professional draganddrop и мастера вы можете...
20441. Эволюция CASE-средств 99.5 KB
  Таким образом CASEтехнологии не могут считаться самостоятельными методологиями они только делают более эффективными пути их применения. CASE ≈ не революция в программо технике: современные CASEсредства являются естественным продолжением эволюции всей отрасли средств разработки ПО. Традиционно выделяют шесть периодов качественно отличающихся применяемой техникой и методами разработки ПО которые характеризуются использованием в качестве инструментальных следующих средств: ассемблеров дампов памяти анализаторов компиляторов...
20442. Варианты архитектуры клиент-сервер 122 KB
  Варианты архитектуры клиентсервер Разделение на три логических уровня обсуждавшееся в предыдущем пункте наводит на мысль о множестве вариантов физического распределения по отдельным компьютерам приложений в модели клиентсервер. Серверы реализующие все остальное то есть уровни обработки и данных. Проблема подобной организации состоит в том что на самом деле система не является распределенной: все происходит на сервере а клиент представляет собой не что иное как простой терминал. Многозвенные архитектуры Один из подходов к организации...
20443. Введение в UML 54.5 KB
  Модель физического уровня в языке UML отражает компонентный состав проектируемой системы с точки зрения ее реализации на аппаратурной и программной платформах конкретных производителей. Сущности в UML В UML определены четыре типа сущностей: структурные поведенческие группирующие и аннотационные. Структурные сущности это имена существительные в моделях на языке UML.