Программное обеспечение общего назначения и его место в САПР

• Операционные системы

• Языки программирования

• Текстовые редакторы

• Табличные процессоры

• Базы данных

• Графические редакторы

Операционная среда (ОС) является неотъемлемой частью персонального компьютера. Она обеспечивает управление всеми аппаратными компонентами и является промежуточным звеном между прикладными программами и аппаратным обеспечением. Основные требования к современным ОС:

• поддержка 32-х и 64-х разрядности адресов и данных;

• многозадачность, т.е. возможность одновременного решения нескольких задач;

• встроенные сетевые возможности, т.е. наличие утилит, позволяющих легко организовать работу компьютера в сети;

• удобный графический интерфейс пользователя.

Наиболее широко распространены в мире Windows7, Vista, WindowsXP, Windows2000 и Windows98 Все ОС оснащены утилитами – программами, выполняющими служебные функции архивации данных, очистки и форматирования диска и многие другие. Обычно они включают простые средства для работы с текстом, графикой, файлами.Языки программирования предназначены для написания выполняемых прикладных программ и драйверов. Существует большое разнообразие языков программирования, которые разрабатывались в различное время и с различными целями: BASIC, PASCAL, FORTRAN и др. Одним из наиболее популярных является объектно-ориентированный язык Borland С++, на котором написана, например Windows. Появились языки для создания Интернет-приложений и Windows-приложений.В настоящее время языками программирования пользуются в основном профессиональные программисты. Это связано с появлением большого количества прикладных программ, которые можно адаптировать для решения почти всех практических задач. Исключения из этого правила состоят в следующем:

• VisualBasic – позволяет писать отдельные функции – макросы, которые облегчают работу со стандартными пакетами типа Word, Excel, Access.

• LISP – язык для создания программ и приложений, работающих в среде AutoCAD. Он широко используется специалистами в машинной графике для автоматизации создания чертежей.

• Научная деятельность, когда возникает необходимость создания специализированных программ, выполняющих узкие функции.

Текстовые редакторы предназначены для работы с текстовыми документами. Они значительно повышают эффективность процесса проектирования, поскольку позволяют легко вносить изменения в существующий документ. Это особенно важно на начальных стадиях проектирования, в процессе создания договорной документации, при подготовке отчетов о проектной работе. В их функции входит: создание документа; форматирование текста, шрифта и параметров страниц.
В последнее время возможности редакторов резко расширились и они стали включать:

• средства работы с графикой, электронными таблицами;

• средства проверки синтаксиса и орфографии;

• средства создания сложных документов и пр.

Наиболее популярным в мире редактором является Word фирмы Microsoft.
Он позволяет использовать возможности среды Windows и вставлять в документы любые объекты – фотографии, формулы, рисунки, подготовленные в других программах. Расширением текстового редактора являются издательские системы, оснащенные дополнительными функциями верстки текста, разметки документа и т.д.

Табличные процессоры представляют собой программы для работы с электронными таблицами. Таблица разбивает рабочее поле на совокупность ячеек, каждая из которых имеет свое наименование. В ячейках может содержаться текстовая или числовая информация, а также функция, которая выполняет математические операции с данными других ячеек. Процессоры позволяют легко менять содержимое ячеек, копировать их содержимое, объединять таблицы между собой, создавать их графическую интерпретацию.

Табличные процессоры являются очень удобным средством для решения многих задач, которые возникают в инженерной деятельности:

• выполнение сметных расчетов, особенно при их корректировке – изменение одного числа приводит к автоматическому перевычислению всех связанных с ним таблиц.

• создание графиков потребностей в ресурсах, оборудовании, материалов и т.п.

• автоматизация несложных, но трудоемких повторяющихся расчетов (например, вычисления напряжений в стержнях ферм, сбор ветровой нагрузки).
Удобство табличного процессора заключается в том, что он позволяет одновременно выполнять вычисления и оформлять их результаты. Для примера, в расчетных программах написание функций вывода занимает значительное время.

Наиболее широко используемой является программа Excel фирмы Microsoft из-за возможностей интеграции с другими Windows приложениями и удобного интерфейса.

База данных – это совокупность информации, существующая в данный момент и организованная определенным образом. Наиболее часто встречаются реляционные базы данных, в которых информация хранится в виде списков. Список состоит из строк – записей, каждая из которых разбита на отдельные повторяющиеся поля. Для работы с базами данных используются программы, которые позволяют:

• заполнять базу данных и редактировать содержимое;

• организовывать количественные и логические связи между различными компонентами базы;

• создавать средства работы с данными – списки, сводные таблицы, выборки из базы по различным критериям и т.д.

Наиболее распространены Access, FoxPro, dBase.

Необходимость в базах данных возникает в больших структурных подразделениях типа проектных институтов и заводов. Базы данных позволяют:

• хранить в удобном виде большие объемы данных – каталоги проектов, чертежи, спецификации материалов – и обеспечивать к ним легкий доступ;

• оперативно управлять большими объемами информации, описывающей работу завода, склада продукции, бухгалтерии;

• организовывать информацию для совместного использования в сети с администрированием прав доступа к ней.

Графические пакеты программ служат для создания изображений. Существует три основных формы представления графического объекта, от которых зависит тип программного обеспечения:

• растровый – изображение представляет собой набор точек – пикселов, каждая из которых имеет свои параметры: цвет, яркость. Изменять объект можно только путем изменения отдельных точек. Графический растровый объект создается в наиболее простых программах рисования, типа Paint, или путем сканирования изображений. Отсканированное изображение можно обрабатывать и видоизменять в мощных редакторах типа PhotoShop, PhotoPaint и др.

• векторный – объект хранится в виде математических уравнений, описывающих его конфигурацию и характеристики цвета. В этом случае можно изменять объект в целом: увеличивать, сжимать, преобразовывать, не обращаясь к каждой отдельной точке. Это обеспечивает точность вывода изображения на принтер и плоттер.
На таком принципе работает редактор CorelDraw и другие. Предназначен для создания рекламной продукции, однако позволяет очень удобно создавать рисунки, схемы, небольшие чертежи. Поэтому он достаточно широко используется при оформлении чертежей и другой проектной документации.

• параметрический – объект также хранится в виде математических уравнений, но пользователь имеет доступ к параметрам уравнений. Это позволяет создавать связи между несколькими объектами или между объектами в среде графического редактора и внешними данными. С такой графикой работают CAD/CAM-системы машинной графики, поэтому их можно соединять в интегрированные комплексы автоматизированного проектирования.