Преобразования информации перед передачей её в канал связи

Пояснительная записка к курсовой работе

Разработал: студент Петров А.В.

Пензенский государственный университет, Кафедра "РЭСС и ЗИ"

Пенза 1998

Задание на курсовое проектирование по теме Разработка программы обработки информации на языке С++

1. Дисциплина - Алгоритмизация и программирование.

2. Вариант задания - 45.

3. Студент Петров А.В. группа 97ПС3.

4. Исходные данные на проектирование

4.1. Общие требования к программе:

- наличие пользовательского интерфейса

- чтение необходимой информации из файлов

- сохранение результатов в файлах

- контроль ошибок при работе с файлами

- преобразование информации по заданному алгоритму

- обратное преобразование информации

- использование избыточности для контроля ошибок

- одновременное отображение на экране преобразованной и не преобразованной информации.

4.2. Требования к пользовательскому интерфейсу:

- обеспечить управления программой посредством "горячих клавиш" (сочетании клавиш) из диапазона Alt-F1 - Alt-F10 , допускается использование клавиши Esc

- обеспечить одновременное отображение на экране преобразованной и не преобразованной информации

- обеспечить цветовое выделение искажённой информации.

4.3. Требования к преобразованию информации:

- преобразование символов с кодами 40h - 5Fh (верхний регистр латинского алфавита)

- использование для преобразования операци. перестановки:

биты (0-1,1-0,2-3,3-2).

- использование для формирования избыточности операцию исключающего ИЛИ (сложение по модулю 2)

- избыточные символы формируются на каждые 3 символа информации.

5. Объём работы по проекту.

5.1. Содержание работы:

- разработка алгоритмов

- создание программы на базе разработанных алгоритмов

- описание работы программы

- описание пользовательского интерфейса программы

6. Графическая часть

7.Экспирементальная часть

- отладка отдельных частей программы

- проверка работоспособности программы

8. Календарный план выполнения курсового проекта.

8.1 Срок выполнения работ по разделам:

- выдача задания к      1998 г

- разработка алгоритма работы программы к      1998 г

- разработка и отладка пользотательского интерфейс к      1998 г

- разработка и отладка процедур записи и чтения файлов к     1998г

- разработка и отладка процедуры преобразования файлов к     1998г

- оформление П3 к     1998г

- подготовка к защите к     1998г.

Дата защиты проекта                           "   "         1998г.

Руководитель проекта                             Дорошкевич В.В.

Задание получил                               "   "         1998г.

Студент Петров А.В.

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка содержит 16 листов , 1 рисунк , 2 источника,

2 таблицы , 2 приложения.

ПРОГРАММА , АЛГОРИТМ РАБОТЫ , ПЕРЕСТАНОВКА , ИЗБЫТОЧНОСТЬ.

Объект исследования: алгоритм преобразования информации перед передачей её в канал связи и программа , реализующая этот алгоритм.

Цель работы: создание корректно работающей программы , реализующей алгоритм преобразования информации перед передачей её в канал связи.

В результате была получена работающая программа , а также результаты её работы.

Введение

В настоящее время индустрия производства компьютеров и программного обеспечения для них является одной из наиболее важных сфер экономики развитых стран. Ежегодно в мире продаются десятки миллионов компьютеров. Только в США объем продаж компьютеров составляет десятки миллионов долларов и постоянно продолжает расти.

В чем же причины такого стремительного роста индустрии персональных компьютеров и их сравнительная выгодность для многих деловых применений?

Простота использования, обеспеченная с помощью диалогового способа взаимодействия с компьютером.

Относительно высокие возможности по переработке информации, наличие программного обеспечения, а так же мощных систем для разработки нового программного обеспечения.

Язык С++ - универсальный язык общего назначения, область приложений которого - программирование систем в самом широком смысле. Кроме этого, С++ успешно используется как во многих приложениях, так и в мощных операционных системах. Реализация С++ осуществлена для машин в диапазоне от самых простых персональных компьютеров до самых мощных суперкомпьютеров и для всех операционных систем.

И потому в данной курсовой работе необходимо применить язык программирования С++ , как наиболее подходящий для решения поставленной задачи.

1. Постановка задачи

Заданием на данную курсовую работу является разработка программы на языке C++ для преобразования информации перед передачей её в канал связи.

Программа должна выполнять следующие действия - создать многооконный интерфейс пользователя , вывести строку подсказки с назначениями каждой из "горячей клавиш" , организовать опрос клавиатуры, вызов той или иной функции , соответствующей нажатой "горячей клавише'. Исходные данные (преобразуемый текст) должны храниться в файле на диске до загрузки данной программы и считываться по запросу пользователя. Имя файла задаётся пользователем в диалоговом режиме. Кодирование и декодирование информации должно осуществляться при нажатии пользователем соответствующих "горячих клавиш" .     

Контрольная сумма , которая должна храниться в избыточном байте должна сверяться с полученной контрольной суммой при декодировании текстовой информации , предназначенной для передачи в канал связи.

В качестве "горячих клавиш" должны использоваться клавиши (комбинации клавиш) из диапазона Alt+F1 - Alt+F10 , клавиша Esc может использоваться для выхода из программы.

В данной курсовой работе для кодирования данных используется метод перестановки бис символа , варианты которой представлены в таблице 1.

Таблица 1

До перестановки

0

1

2

3

После перестановки

1

0

3

2

Избыточный байт в выходном файле формируется через каждые 3 символа путём сложения по модулю 2.

В результате необходимо получить работающую программу , а также результаты , удовлетворяющие условиям поставленной задачи.

2. Разработка алгоритма решения задачи преобразования информации

По условиям , заданным в задаче , исходный текст должен кодироваться с избыточностью путём сложения по модулю 2 на каждые 3 символа. Kодирование должно осуществляться путём подстановки символа по следующей схеме (0-1,1-0,2-3,3-2)

В связи с этим был разработан алгоритм кодирования информации в соответствии с заданием на курсовое проектирование (вариант 45). Данный алгоритм изображен на рисунке 1 и содержит в себе следующие функциональные блоки:

1) начало функции

2) проверка попадания символа в интервал

3) проверка кода символа >=50

4) если код символа >=50 то переменная mask=50h

5) если код символа не >=50 то переменная mask=40h

6) обнулить половину кода

7) разложить по битам в массив buf c перестановкой

8) запись полученных битов в символ

9) вернуть половину кода

10) возвратить символ программе

11) конец функции

3. Разработка программы

Разработанная программа petrov.cpp предназначена для преобразования информации перед передачей её в канал связи. Программа полностью отвечает требованиям , изложенным в разделе 1 (постановка задачи) и содержит в себе следующие функциональные модули:

1) функция getwin - осуществляет считывание позиции курсора

2) функция perest - осуществляет преобразование символа в соответствии с заданием.

3) основная программа - осуществляет оформление экрана , опрос клавиатуры [1] , вызов функций [1] в соответствии с нажатой "горячей клавиши", вывод сообщения об ошибке при её возникновении , очистку экрана , [1] выход из программы.

Данная программа использует при своей работе следующие переменные:

x1,y1,x2,y2 - координаты окна

tc , tb - цвет окна

px , py - позиция курсора

fname[50] - имя файла.

Разработанная программа petrov.cpp была полностью протестирована, результаты тестирования приведены в приложении В. Анализ результатов показал, что программа является полностью работоспособной.

4. Руководство оператора

Разработанная программа petrov.cpp предназначена для преобразования информации перед передачей её в канал связи.

Данная программа предназначена для своего использования операционной системой MS-DOS.

Для запуска программы необходимо вызвать на выполнение запускаемый файл petrov.exe. После запуска данной программы на экране появитс строка подсказки со списком "горячих клавиш". Чтобы начать работу с программой , пользователю необходимо загрузить исходный файл , для чего нужно с помощью клавиш Alt+F1 загрузить исходный файл , с помощью клавиш Alt+F2 создать выходной файл и нажать сочетание клавиш Alt+F3 для кодирования информации.

Для декодирования информации необходимо загрузить уже записанный файл с помощью клавиш Alt+F2 и нажать сочетание клавиш Alt+F4.

Выход из программы осуществляется при помощи клавиши Esc.

Во всех случаях работы с файлами программа запрашивает имя файла в диалоговом режиме.

Для нормальной работы данной программы необходимо наличие персонального компьютера типа IBM PC стандартной конфигурации.

Заключение

В данной курсовой работе решена задача преобразования информации перед передачей её в канал связи.

Разработан алгоритм решения поставленной задачи [2].

Составлена и отлажена программа на языке С++ [2] , реализующая кодирование информации.

В процессе отладки программы была получена полностью работоспособная программа.

Проведено тестирование программы , проанализированы полученные результаты.

Анализ результатов показал , что поставленная задача успешно решается.

Список литературы

1. Бьярн Страуструп. Язык программирования С++.в двух частях. Пер. с англ.  Киев:  "ДиаСофт" , 1993.-296 с.,ил.

2 . Корриган Джон : С++ основы программирования: Пер с англ. -М.:Энтроп, 1995. - 352 с., ил.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

Текст программы ptrov.cpp приведён в таблице А1

Таблица А1

Команда

Пояснение

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

#include <string.h>

struct win_info

{

int x1, y1, x2, y2

int tc, tb

 

int px, py

 

char fname[50]

}win[2]

FILE *in, *out

char c, ch

int i

void SetWin(win_info * w)

{ 

textcolor(w->tc)

textbackground(w->tb)

window(w->x1,w->y1,w->x2,w->y2)

gotoxy(w->px,w->py)

}

void GetWin(win_info * w)

{

w->px=wherex()

w->py=wherey()

}

char perest(char x)

{

if ((x>=0x40)&(x<=0x5f))

{ 

char mask, buf[4]

if (x>=0x50) mask=0x50

else mask=0x40

x^=mask

 

buf[0]=(x&1)

 

buf[1]=(x&2)/2

buf[2]=(x&4)/4

buf[3]=(x&8)/8

x=buf[1]+buf[0]*2+buf[3]*4+buf[2]*8

x^=mask

 

}

return x

 

}

void main()

{

textbackground(WHITE)

textcolor(BLACK)

clrscr()

for(i=1

i<2000

i++) putchar(176)

window(1,25,80,25)

textcolor(BLACK)

textbackground(WHITE)

clrscr()

cprintf(" ALT-F1 Исходн.файл ALT-F2 Конечн.файл ALT-F3 Кодир. ALT-F4 Декодир. ESC-Выход")

win[0].x1=2

 win[1].x1=2

win[0].x2=79

 win[1].x2=79

win[0].y1=3

 win[1].y1=14

win[0].y2=12

 win[1].y2=23

win[0].py=1

 win[1].px=1

win[0].px=1

 win[1].py=1

win[0].tc=LIGHTBLUE

win[1].tc=LIGHTBLUE

win[0].tb=BLUE

win[1].tb=BLUE

window(1,1,80,1)

textcolor(BLACK)

textbackground(WHITE)

clrscr()

_setcursortype(_NOCURSOR)

do

{

ch=getch()

if (ch==0) switch(getch())

{

координаты окна

цвета окна

позиция курсора

имя файла

активизировать рабочее окно и

установить курсор в текущую позицию

считать поз. курсора

проверка на принадлежность к

обрабатываемым символам

обнулить половину кода

разложить по битам

собрать биты в обратном порядке

восстановить половину кода

вернуть новый символ

создать рабочий экран

задать параметры рабочих окон

Команда

Пояснение

case 104 : fclose(in)

// Нажата ALT-F1

   win[0].px=1

win[0].py=1

   window(1,1,80,1)

   textcolor(BLACK)

   textbackground(WHITE)

   clrscr()

   printf(" Введите имя исходного файла : ")

   _setcursortype(_NORMALCURSOR)

   gets(win[0].fname)

   _setcursortype(_NOCURSOR)

   window(1,2,80,12)

   clrscr()

   for(i=1

i<=880

i++) putchar(176)

   if((in=fopen(win[0].fname,"rt"))==NULL)

   {

window(1,1,80,1)

textcolor(RED)

clrscr()

printf(" %cНемогу открыть файл - %s - !!!",7,&win[0].fname)

   } else

   {

   textcolor(RED)

   textbackground(WHITE)

   window(39-strlen(win[0].fname)/2,2,41+strlen(win[0].fname)/2,2)

   clrscr()

   printf(" %s",&win[0].fname)

   SetWin(&win[0])

   clrscr()

   while(!feof(in))

   {

c=fgetc(in)

if(c!='n') putch(c)

else {

   if (wherey()==10) break

   cprintf("nr")

   }

   }

   } break

 case 105 : fclose(out)

   win[1].px=1

win[1].py=1

   window(1,1,80,1)

      textcolor(BLACK)

   textbackground(WHITE)

   clrscr()

   printf(" Введите имя конечного файла : ")

   _setcursortype(_NORMALCURSOR)

   gets(win[1].fname)

   _setcursortype(_NOCURSOR)

   window(1,13,80,23)

   clrscr()

   for(i=1

i<=880

i++) putchar(176)

   if((out=fopen(win[1].fname,"wt"))==NULL)

   {

window(1,1,80,1)

textcolor(RED)

clrscr()

printf("%c Немогу создать файл - %s - !!!",7,&win[1].fname)

   } else

   {

   textcolor(RED)

   textbackground(WHITE)

   window(39-strlen(win[1].fname)/2,13,41+strlen(win[1].fname)/2,13)

   clrscr()

   printf(" %s",&win[1].fname)

   SetWin(&win[1])

   clrscr()

   } break

 case 106 : if((in!=NULL)&(out!=NULL))

   {

   c=0

   i=0

   SetWin(&win[0])

clrscr()

GetWin(&win[0])

   SetWin(&win[1])

clrscr()

GetWin(&win[1])

   fseek(in,0,0)

   fseek(out,0,0)

   while(!feof(in))    

Нажата ALT-F2

ALT-F3

Команда

Пояснение

{

ch=fgetc(in)

SetWin(&win[0])

if (ch!='n') putch(ch)

else cprintf("nr")

GetWin(&win[0])

ch=perest(ch)

SetWin(&win[1])

if (ch!='n') putch(ch)

else cprintf("nr")

GetWin(&win[1])

c^=ch

i++

fputc(ch,out)

if (i==3)

{

 SetWin(&win[1])

 if (c!='n') putch(c)

else cprintf("nr")

 GetWin(&win[1])

 fputc(c,out)

 c=0

 i=0

}

   }

   } break

case 107 : if((in!=NULL)&(out!=NULL))

   {

   ch=0

   i=0

   SetWin(&win[0])

clrscr()

GetWin(&win[0])

   SetWin(&win[1])

clrscr()

GetWin(&win[1])

   fseek(in,0,0)

   fseek(out,0,0)

   while(!feof(in))

   if (i!=3)

   {

c=fgetc(in)

SetWin(&win[0])

if (c!='n') putch(c)

else cprintf("nr")

GetWin(&win[0])

ch^=c

i++

c=perest(c)

SetWin(&win[1])

if (c!='n') putch(c)

else cprintf("nr")

GetWin(&win[1])

fputc(c,out)

   } else

   {

c=fgetc(in)

SetWin(&win[0])

if (c!='n') putch(c)

else cprintf("nr")

GetWin(&win[0])

if (c==ch)

{

 ch=0

 i=0

} else

{

 textcolor(RED)

 textbackground(WHITE)

 window(1,1,80,1)

 clrscr()

 printf(" %cОшибка в файле %s",7,&win[0].fname)

 break

}

   }

   } break

}

}

while(ch!=27)

 

fcloseall()

 

textcolor(WHITE)

textbackground(BLACK)

window(1,1,80,25)

clrscr()

}

ALT-F4

выход, если нажат ESC

закрыть все файлы

очистить экран

ПРИЛОЖЕНИЕ В

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ПРОГРАММЫ

Введите имя конечного файла : zzz

____________________________________ file _____________________________________

_Проверка программы преобразования информации_                 _

_                                       _

_                                       _

_                                       _

_                                       _

_                                       _

_                                       _

_                                       _

_                                       _

_                                       _

_____________________________________ zzz ______________________________________

_Про-верчка *просграуммыы прoеобкразчовамнияъ ин%форкмацъии__         _

_                                       _

_                                       _

_                                       _

_                                       _

_                                       _

_                                       _

_                                       _

_                                       _

_                                       _

________________________________________________________________________________

ALT-F1 Исходн.файл ALT-F2 Конечн.файл ALT-F3 Кодир. ALT-F4 Декодир. ESC-Выход

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://kurslab.chat.ru/