Разработка программного продукта для работы с числами палиндромами

     Рассмотрим весь процесс создания программы: от разработки диалогового окна и функций обработки событий до создания справочной системы и установочного диска.

     Цель  изложенных материалов может быть сформулирована так: научить программировать в среде Delphi, т. е. создавать законченные программы различного назначения: от простых однооконных приложений до вполне профессиональных программ работы с базами данных.

     В заключении хотелось бы отметить для  того чтобы максимально хорошо научиться программировать необходимо реализовывать как можно больше примеров описанных на нашем сайте, что научит вас в дальнейшем не делать ошибки. Реализовывайте, как можно больше программ, экспериментируйте и вы всего добьетесь.

1.2 Rapid application development

     RAD (от англ. rapid application development — быстрая разработка приложений) — концепция создания средств разработки программных продуктов, уделяющая особое внимание быстроте и удобству программирования, созданию технологического процесса, позволяющего программисту максимально быстро создавать компьютерные программы. С конца XX века RAD получила широкое распространение и одобрение. Концепцию RAD также часто связывают с концепцией визуального программирования.

     Основными принципами RAD являются:

• Инструментарий должен быть нацелен на минимизацию времени разработки.
• Создание прототипа для уточнения требований заказчика.
• Цикличность разработки: каждая новая версия продукта основывается на оценке результата работы предыдущей версии заказчиком.
• Минимизация времени разработки версии, за счёт переноса уже готовых модулей и добавления функциональности в новую версию.
• Команда разработчиков должна тесно сотрудничать, каждый участник должен быть готов выполнять несколько обязанностей.

1. Управление проектом должно минимизировать длительность цикла разработки.

Концепция RAD стала ответом на неуклюжие методы разработки программ 1970-х и начала 1980-х годов, такие как «модель водопада» (англ. Waterfall model). Эти методы предусматривали настолько медленный процесс создания программы, что зачастую даже требования к программе успевали измениться до окончания разработки. Основателем RAD считается сотрудник IBM Джеймс Мартин, который в 1980-х годах сформулировал основные принципы RAD, основываясь на идеях Барри Бойма и Скотта Шульца. А в 1991 году Мартин опубликовал известную книгу, в которой детально изложил концепцию RAD и возможности её применения. В настоящее время RAD становится общепринятой схемой для создания средств разработки программных продуктов.

     1.3 Графический  интерфейс пользователя

     Графический интерфейс пользователя (ГИП), графический пользовательский интерфейс (ГПИ) (англ. Graphical user interface, GUI; сленг. ГУИ, ГУЙ) — разновидность пользовательского интерфейса, в котором элементы интерфейса (меню, кнопки, значки, списки и т.п.), представленные пользователю на дисплее, исполнены в виде графических изображений.

     В отличие от интерфейса командной  строки, в ГПИ пользователь имеет  произвольный доступ, с помощью устройств  ввода (клавиатуры, мыши и т.п.), ко всем видимым экранным объектам (элементам  интерфейса) и осуществляется непосредственное манипулирование ими. Чаще всего элементы интерфейса в ГУИ реализованы на основе метафор и отображают их назначение и свойства, что облегчает понимание и освоение программ пользователями.

     Впервые концепция ГИП была предложена учеными  из исследовательской лаборатории Xerox PARC в 1970-х.

     В 1973 году в лаборатории Xerox PARC собрали  молодых учёных и дали свободу  исследований. В результате, кроме  всего прочего, на свет появляется концепция  графического интерфейса WIMP (Windows, Icons, Menus, Point-n-Click).[1] В рамках этой концепции создаётся компьютер Alto.

     В 1979 году Three Rivers Computer Company выпускает  рабочую станцию PERQ, похожую по принципам  построения на Alto. В 1981 Xerox выпускает  продолжение Alto — Star.

     Коммерческое  воплощение концепция ГИП получила в продуктах корпорации Apple Computer. В операционной системе AmigaOS ГИП с многозадачностью был использован в 1985 году. В настоящее время ГИП является стандартной составляющей большинства доступных на рынке операционных систем и приложений.

     Примеры систем, использующих ГИП: Mac OS, Solaris, GNU/Linux, Microsoft Windows, NeXTSTEP, OS/2, BeOS.

     Можно выделить следующие виды ГИП:

     - простой: типовые экранные формы и стандартные элементы интерфейса, обеспечиваемые самой подсистемой ГИП;

     - истинно-графический, двумерный: нестандартные элементы интерфейса и оригинальные метафоры, реализованные собственными средствами приложения или сторонней библиотекой;

     - трёхмерный: на данный момент слабо классифицирован.

     Одним из требований к хорошему графическому интерфейсу программной системы является концепция «делай то, что я имею в виду» или DWIM (англ. Do What I Mean). DWIM требует, чтобы система работала предсказуемо, чтобы пользователь заранее интуитивно понимал, какое действие выполнит программа после получения его команды.

     Графический интерфейс пользователя (Graphical User Interface, GUI) это система средств для  взаимодействия пользователя с устройством, основанная на представлении всех доступных  пользователю системных объектов и  функций в виде графических компонентов экрана (окон, кнопок, полос прокрутки и т. п.). При работе с GUI пользователь имеет произвольный доступ (с помощью клавиатуры или устройств координатного ввода, например, touch-screen) ко всем видимым экранным объектам. Впервые графический интерфейс пользователя был реализован в операционных системах персональных компьютеров, но сейчас элементы GUI стали неотъемлемой частью даже простых бытовых и медицинских приборов, сотовых телефонов, устройств промышленной автоматики и многих других. Поскольку графический интерфейс становится все более и более востребованным, то становится очевидным желание разработчиков интегрировать элементы GUI в свои устройства. Естественно, что разработчики заинтересованы в снижении стоимости готового устройства, но для многих практическая реализация сложного графического интерфейса пользователя становится затруднительной задачей, так как требует много усилий и времени для создания собственной библиотеки или покупки готовых программных продуктов сторонних фирм.

     Компания Microchip, ведущий производитель микроконтроллеров, известна своими решениями позволяющими снизить затраты как на разработку, так и общую стоимость изделия благодаря комплексному подходу к реализации проекта. Бесплатная графическая библиотека Microchip позволяет легко реализовать графический интерфейс пользователя с использованием 16-и разрядных микроконтроллеров PIC24 и цветных QVGA дисплеев.

     Бесплатная  графическая библиотека Microchip может  обслуживать как монохромные  индикаторы, так и многоцветные CSTN/TFT (16, 256 и 65тыс. цветов) дисплеи, имеющие параллельный или последовательный (I2C или SPI) интерфейс связи с микроконтроллером. Применение индикатора с контроллером и графической памятью позволяет минимизировать требования по памяти, быстродействию и числу выводов управляющего микроконтроллера, поэтому, графическим цветным TFT-модулем может управлять даже дешевый, например, 28-выводный контроллер PIC24FJ32GA002 с 32КБ Flash памятью программ и 4КБ ОЗУ.

     Библиотека  разделена на три уровня: графические  объекты (Graphics Objects Layer – GOL), графические примитивы (Graphics Primitive Layer) и драйвера устройств (Device Driver Layer). Уровень графических объектов содержит средства создания и управления сложными графическими объектами, которые, в свою очередь, создаются с помощью платформонезависимых графических примитивов, таких как линия, прямоугольник, окружность и т.п. Драйвера устройств специфичны для конкретного дисплея и предоставляют основные функции для более высоких уровней библиотеки.

     Архитектура графической библиотеки Microchip.

• Application Layer – пользовательская программа, которая использует графическую библиотеку.
• User Message Interface – этот уровень должен быть создан пользователем для предоставления сообщений библиотеке. Графическая библиотека поддерживает передачу сообщений с помощью клавиатуры или touch-панели индикатора.
• Graphics Object Layer – этот уровень отрисовывает такие элементы управления как кнопки, слайдеры, окна и т.д.
• Graphics Primitives Layer – этот уровень реализует простейшие графические объекты (линии, прямоугольники, окружности и т.п.).
• Device Display Driver – этот уровень управляет индикатором и зависит от типа применяемого дисплея.
• Graphics Display Module – графический дисплей.

     Каждый  тип дисплея имеет свои характеристики (интерфейс связи, графический контроллер). Для связи библиотеки с дисплеем определен набор функций –  драйвер дисплея. Текущая версия графической библиотеки (версия 1.0 на момент написания статьи) поддерживает несколько типов графических контроллеров Samsung S6D0129/S6D0139, Renesas R61505U, Solomon Systech SSD1339, LG LGDP4531 и Densitron HIT1270, однако возможна поддержка и других контроллеров, для этого из всей библиотеки нужно модифицировать лишь функции драйверов устройств. Доступность библиотеки в исходных кодах позволяет осуществить поддержку дисплеев с различными графическими контроллерами.

     Программный интерфейс приложения уровня драйверов дисплея используется для сброса дисплея, определения размеров экрана, выделения области, установки текущего цвета и реализации аппаратно-зависимых функций для работы с дисплеем.

     Графическая библиотека Microchip написана для работы с 16-и разрядными микроконтроллерами PIC24F и 32-х разрядными PIC32, которые имеют интегрированный параллельный мастер-порт (Parallel Master Port – PMP). Наличие параллельного мастер порта (PMP) в микроконтроллерах Microchip позволяет осуществить быстрый обмен данными между микроконтроллером и дисплеем. Большой объем памяти микроконтроллеров (до 512Кб) и широкий набор периферии (по 2 USART, SPI, I2C, часы реального времени, модуль вычисления CRC), делает контроллеры PIC24F и PIC32MX идеальными для широкого класса приложений.

     В состав библиотеки входят подробные примеры использования графической библиотеки с PIC контроллерами Microchip. При задействовании всех функций библиотеки требуется примерно 24Кб программной памяти. Каждый объект динамически выделяет от 2 до 24 Байт ОЗУ, таким образом, графическим цветным TFT-индикатором может управлять даже дешевый, 28-и выводный контроллер PIC24FJ32GA002 с 32КБ Flash памятью программ и 4КБ ОЗУ. При необходимости, пользовательские шрифты и картинки могут храниться во внешней энергонезависимой памяти.

     Библиотека  разработана для легкой интеграции графического интерфейса в разрабатываемое  устройство. Использование готовых  графических объектов требует от программиста минимального количества строк кода. Библиотека содержит хорошо документированный API, с применением которого, можно создавать и управлять работой графических объектов. Обычно, поведение графического объекта управляется библиотекой. Управление поведением объекта облегчено реализацией механизма передачи сообщений, описанного ранее. Полученные сообщения обрабатываются и состояние объекта изменяется на основании содержания сообщения. Библиотека автоматически меняет вид объекта и перерисовывает его на экране дисплея.

     Графическая библиотека Microchip написана для работы с 16-и разрядными микроконтроллерами PIC24F и 32-х разрядными PIC32, которые имеют интегрированный параллельный мастер-порт (Parallel Master Port – PMP). Наличие параллельного мастер порта (PMP) в микроконтроллерах Microchip позволяет осуществить быстрый обмен данными между микроконтроллером и дисплеем. Большой объем памяти микроконтроллеров (до 512Кб) и широкий набор периферии (по 2 USART, SPI, I2C, часы реального времени, модуль вычисления CRC), делает контроллеры PIC24F и PIC32MX идеальными для широкого класса приложений.

     В состав библиотеки входят подробные примеры использования графической библиотеки с PIC контроллерами Microchip. При задействовании всех функций библиотеки требуется примерно 24Кб программной памяти. Каждый объект динамически выделяет от 2 до 24 Байт ОЗУ, таким образом, графическим цветным TFT-индикатором может управлять даже дешевый, 28-и выводный контроллер PIC24FJ32GA002 с 32КБ Flash памятью программ и 4КБ ОЗУ. При необходимости, пользовательские шрифты и картинки могут храниться во внешней энергонезависимой памяти.

     Библиотека  разработана для легкой интеграции графического интерфейса в разрабатываемое  устройство. Использование готовых  графических объектов требует от программиста минимального количества строк кода. Библиотека содержит хорошо документированный API, с применением которого, можно создавать и управлять работой графических объектов. Обычно, поведение графического объекта управляется библиотекой. Управление поведением объекта облегчено реализацией механизма передачи сообщений, описанного ранее. Полученные сообщения обрабатываются и состояние объекта изменяется на основании содержания сообщения. Библиотека автоматически меняет вид объекта и перерисовывает его на экране дисплея.

Определить требования к программному обеспечению.