К выбору языка программирования

Все микроЭВМ, как и большинство других ЭВМ работают с двоичными кодами (1 и 0), которые имеют условное обозначение В. Для восьмеричной системы (микроЭВМ системы команд DEC) используются цифры 0-7. Обозначение восьмеричной системы – О. В шестнадцатеричной системе используются цифры 0-9 и буквы A, B, C, D, E и F. Условное обозначение для шестнадцатеричной системы (микроЭВМ системы команд INTEL) – H. Восьмеричная и шестнадцатеричная системы служат для удобства общения оператора с ЭВМ: запись команд более короткая и понятная, и эти системы не требуют специальных операций для перевода в двоичную систему. Десятичной системе счисления в виде специальных кодов дано условное обозначение “D”.

Набор команд микроЭВМ, способы представления данных и команд в памяти составляют ее машинный язык программирования. Для практического применения этот язык в настоящее время не используется из-за большой трудоемкости программирования.

Язык АССЕМБЛЕРа близок к машинному, но облегчает труд по написанию программ. Вместо кодов каждой машинной команды программист пишет короткое слово или аббревиатуру типа ADD, SUB или MOVE , адреса ячеек представляются именем переменной, а числовые данные записываются в десятичной системе счисления. Трансляция (перевод) с языка АССЕМБЛЕРа на машинный язык осуществляется с помощью программ, названных также АССЕМБЛЕРами. Первое время АССЕМБЛЕР был основным языком программирования для микроЭВМ. Этот язык дает возможности допуска ко всем средствам ЭВМ. Программа на АССЕМБЛЕРе быстра и эффективна, позволяет экономить память, что было особенно важно на первом этапе развития микропроцессорной техники. По мере сни­жения стоимости памяти это преимущество АССЕМБЛЕРа стало менее ощутимым, так как на первое место были поставлены вопросы сниже­ния затрат на программирование и отладку программ.

Для ускорения процесса написания и отладки программ стали широко использоваться языки высокого уровня. Язык высокого уровня позволяет пользователю оперировать переменными вместо ячеек па­мяти, файлами вместо каналов ввода-вывода и алгебраическими формулами вместо регистров и сумматоров, хотя аппаратура при этом не меняется.

В настоящее время в микроЭВМ и мини-ЭВМ, а также в микропро­цессорных системах частое применение находят алгоритмические языки ФОРТРАН, АЛГОЛ, BASIC, ПАСКАЛЬ, С, АДА, ПРОЛОГ и др.

Существует мнение, что нет самого лучшего языка программиро­вания, как не существует самого лучшего естественного языка. Что касается пользователя микроЭВМ, то возможности применения того или иного языка ограничены выбором из имеющихся в программном обеспечении. При наличии большого выбора языков предпочтение сле­дует отдать языку, с помощью которого цель достигается с наимень­шими затратами времени на разработку и отладку программы. Следует отметить, что во всех языках программирования просматриваются фортрановское и алголовское начала.

Большой популярностью за рубежом и в нашей стране пользует­ся язык BASIC. В программном обеспечении большинства микроЭВМ и во всех персональных ЭВМ имеется одна из версий этого языка.

Язык BASIC был создан в 1964г. специалистами Дормутского университета (США) Кемени и Куртцем как средство для обучения программированию. Название языка BASIC возникло от первых букв английских слов BEGINNER`S ALL-PURPOSE SYMBOLIC INSTRUCTION CODE (многоцелевой язык символических инструкций для начинающих). Поэтому неправомерно писать, как это делается в некоторых литературных источниках “Бейсик” или “бейсик”. Язык был создан на основе языка ФОРТРАН. Отличается простотой и легкостью для запоминания и написания, ориентирован на решение различных задач вычислительного и невычислительного характера. Широкое распространение BASIC получил с появлением микропроцессорной техники.

В настоящее время имеются несколько сотен версий языка BASIC. Этот язык прошел несколько поколений своего развития.

Первое поколение охватывает период 1965-1975гг. Массовому распространению языка в этот период содействовал интерес, который проявили к нему передовые производители миниЭВМ DEC, Hewlett Packard, Wang Laboratories.

Второе поколение BASIC (1975-1985гг.) тесно связано с появлением первых персональных ЭВМ. По мнению литературных источников BASIC стал поистине “золотой жилой”. Небезынтересно знать, что именно с этого языка начал свою карьеру Билл Гейтс, основавший фирму Microsoft Corporation. Для BASIC-систем того времени уже характерны достаточно развитые процедуры обработки текстовой информации и управление файлами. Наиболее полно эти возможности представлены в одной из лучших версий второго поколения GW BASIC (GB). Языки BASIC этого поколения были интерпретирующего типа, для которых характерно построчная компиляция с обязательным присутствием языка.

С 1985 года началось третье поколение развития BASIC-систем. Одно из направлений этого периода, которое активно поддерживалось фирмами Microsoft Corp. и Borland International, было направлено на создание быстрых систем компилирующего типа. Для языков-компиляторов характерным является трансляция всей программы и получения абсолютного модуля в двоичных кодах, способного выполняться без языка в операционной системе.

Для поддержания языка BASIC на современном уровне в состав языка включались наиболее распространенные элементы структурного программирования, вводились новые типы данных и другие новшества. Так появились Quick- и Turbo-BASIC (QB и TB), которые вплотную приблизились по своим возможностям к профессиональным системам программирования на базе языков Паскаль и С.

Четвертым поколением развития BASIC-систем следует считать период, связанный с разработкой операционной системы Windows, так как фирма Microsoft Corp. разработала BASIC визуального программирования VISUAL BASIC (VB). Одна из версий VISUAL BASIC FOR APPLICATION (VBA) используется при обработке информации во всех приложениях к WINDOWS.

Следует различать два понятия: язык и реализацию языка. Язык - это система записи, набор правил, определяющих синтак­сис правильной программы. Реализация языка - это программа, которая преобразует запись высокого уровня и последо­вательность машинных команд.

Поэтому сам язык BASIC и своей основе как система записи ма­ло чем отличается от версии к версии.

С учетом этого при составлении данного руководства для вы­полнения лабораторных работ выбран путь краткого изложения базо­вого варианта языка BASIC как составной части различных версий с указанием расхождений в использовании некоторых символов.

Выбор языка для студентов первого года обучения обусловлен следующими факторами:

1. Язык BASIC довольно прост в обучении, хорошо структурирован, имеет несложные конструкции. Многие понятия и конструкции студенты обнаружат при изучении языка ТУРБО-ПАСКАЛЬ.

2. На языке BASIC разработано довольно много программных продуктов. Он широко использован в области автоматизации и робототехники.

3. Языки GB, QB и TB совместимы “снизу-вверх”, то есть программа GB выполняется в версиях QB и TB, но не наоборот.

4. В языках VB и VBA наследованы описания переменных, операторы и функции. Поэтому студентам несложно перейти к языку визуального программирования и даже писать макросы к приложениям на WINDОWS.

5. Наконец, важным обстоятельством является то, что эти версии языка являются управляющими. Они обеспечивают с помощью специальных функций и операторов определение адресов ОЗУ, считывать из ОЗУ и записывать в него информацию, обеспечивают доступ к портам, через которые взаимодействует процессор с внешними объектами и обеспечивает дополнительные возможности взаимодействия с экраном. Поэтому студенты, зная BASIC, будут уже подготовлены для управления внешними устройствами микроЭВМ в дисциплинах “Проектирование микропроцессорных систем управления” и “Микропроцессоры и микрокомпьютеры”.

Студентам предоставляется возможность работы в любой из 3-х версий языка: GB, QB или TB, - но с обязательным знанием команд, которые в явном виде используются в GB, а в QB и TB в неявном виде через меню.