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Prof.s: Marcio V. Moraes & Ismael A. Vasconcelos I.M.C. Instalao e Manuteno de Computadores

ligado desligado O computador, sendo um equipamento eletrnico, armazena e movimenta as informaes internamente sob forma eletrnica; tudo o que faz reconhecer dois estados fsicos distintos, produzidos pela eletricidade, pela polaridade magntica ou pela luz refletida em essncia, eles sabem dizer se um interruptor est ligado ou desligado. presenaausncia O computador, por ser uma mquina eletrnica, s consegue processar duas informaes: a presena ou ausncia de energia. Para que a mquina pudesse representar eletricamente todos os smbolos utilizados na linguagem humana, seriam necessrios mais de 100 diferentes valores de tenso (ou de corrente). 2 A Informao e sua Representao

Tipos de grandezas Analgica Analgica contnua Digital Digital discreta (passo a passo) Computadores analgicos analogia Computadores analgicos Trabalham com sinais eltricos de infinitos valores de tenso e corrente (modelo continuamente varivel, ou analogia, do que quer que estejam medindo). Computadores digitais dgito Computadores digitais Trabalham com dois nveis de sinais eltricos: alto e baixo. Representam dados por meio de um smbolo facilmente identificado (dgito). 3 A Informao e sua Representao

Como os computadores modernos representam as informaes? 4 A Informao e sua Representao

Para o computador, tudo so nmeros. Para o computador, tudo so nmeros. Computador Digital cdigo numrico Computador Digital Normalmente a informao a ser processada de forma numrica ou texto codificada internamente atravs de um cdigo numrico. Cdigo mais comum BINRIO Por que utilizado o sistema binrio ? 5 A Informao e sua Representao

Como os computadores representam as informaes utilizando apenas dois estados possveis - eles so totalmente adequados para nmeros binrios. bitBIT Nmero binrio no computador: bit [de Binary digIT] A unidade de informao. Uma quantidade computacional que pode tomar um de dois valores, tais como verdadeiro e falso ou 1 e 0, respectivamente (lgica positiva). 6 O desligado 1 ligado Um bit est ligado (set) quando vale 1, desligado ou limpo (reset ou clear) quando vale 0; comutar, ou inverter (toggle ou invert) passar de 0 para 1 ou de 1 para 0. (lgica positiva) A Informao e sua Representao

2 Um bit pode representar apenas 2 smbolos (0 e 1) Necessidade Necessidade - unidade maior, formada por um conjunto de bits, para representar nmeros e outros smbolos, como os caracteres e os sinais de pontuao que usamos nas linguagens escritas. grupo de bits Unidade maior (grupo de bits) - precisa ter bits suficientes para representar todos os smbolos que possam ser usados: dgitos numricos, letras maisculas e minsculas do alfabeto, sinais de pontuao, smbolos matemticos e assim por diante. 7 A Informao e sua Representao

Caracteres alfabticos maisculos26 Caracteres alfabticos minsculos26 Algarismos10 Sinais de pontuao e outros smbolos32 Caracteres de controle24 Total118 8 Necessidade: A Informao e sua Representao

Capacidade de representao: 9 BitsSmbolos 24 38 416 532 664 7128 8256 9512 101024 A Informao e sua Representao

BYTE (BInary TErm) BYTE (BInary TErm) Grupo ordenado de 8 bits, para efeito de manipulao interna mais eficiente Tratado de forma individual, como unidade de armazenamento e transferncia. Unidade de memria usada para representar um caractere. 10 O termo bit apareceu em 1949, inventado por John Tukey, um pioneiro dos computadores. Segundo Tukey, era melhor que as alternativas bigit ou binit. O termo byte foi criado por Werner Buchholz em 1956 durante o desenho do computador IBM Stretch. Inicialmente era um grupo de 1 a 6 bits, mas logo se transformou num de 8 bits. A palavra uma mutao de bite, para no confundir com bit. Com 8 bits, podemos arranjar 256 configuraes diferentes: d para 256 caracteres, ou para nmeros de 0 a 255, ou de 128 a 127, por exemplo. A Informao e sua Representao

Todas as letras, nmeros e outros caracteres so codificados e decodificados pelos equipamentos atravs dos bytes que os representam, permitindo, dessa forma, a comunicao entre o usurio e a mquina. Sistemas mais importantes desenvolvidos para representar smbolos com nmeros binrios (bits): EBCDIC EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code Cdigo Ampliado de Caracteres Decimais Codificados em Binrio para o Intercmbio de Dados). ASCII ASCII (American Standard Code for Information Interchange Cdigo Padro Americano para o Intercmbio de Informaes). UNICODE UNICODE (Unicdigo). 11 A Informao e sua Representao

EBCDIC EBCDIC Cdigo de 8 bits (256 smbolos). Usado em mainframe IBM e em sistemas de mdio porte, raramente encontrado em microcomputadores. ASCII ASCII Padro definido pela organizao ANSI. Cdigo de 7 bits (128 combinaes de caracteres). No PC existe o ASCII Estendido (utiliza outros 128 cdigos para smbolos grficos, e lnguas diferentes do ingls). UNICODE UNICODE Novo padro para representao de dados, oferecer 2 bytes para a representao de smbolos (mais de 65.000 smbolos) 12 A Informao e sua Representao

13 A Informao e sua Representao 1 byte = 8 bits = 1 caractere (letra, nmero ou smbolo) palavra Podemos definir a palavra como um conjunto de bits que representa uma informao til para os computadores. A palavra nos computadores um valor fixo e constante para um dado processador (p.ex.: 32 bits, 64 bits).

Partes do conjunto de caracteres ASCII 14 Como os principais cdigos de representao de caracteres utilizam grupos de 8 bits por caractere, os conceitos byte e caractere tornam-se semelhantes, e as, palavras, quase sinnimas. O termo caractere mais usado para fins comerciais e o termo byte mais empregado na linguagem tcnica de profissionais da rea. BinrioCaractere 0100 0001A 0100 0010B 0110 0001a 0110 0010b 0011 1100< 0011 1101= 0001 1011ESC 0111 1111DEL A Informao e sua Representao

Indicaes numricas dos computadores: Bit - 2 estados: 0 e 1 15 ByteB8 bits Quilobyte (ou Kilobyte) KB1.024 bytes2 10 =1.024 MegabyteMB1.024 KB2 20 =1.048.576 GigabyteGB1.024 MB2 30 =1.073.741.824 TerabyteTB1.024 GB2 40 =1.099.511.627.776 Os valores utilizados em computao para indicar capacidade de memria so normalmente compostos de um nmero (entre 0 e 999) e uma das abreviaturas citadas (ex.: 256K, 64M, etc.). A Informao e sua Representao

dados informaes Os computadores manipulam dados (sinais brutos e sem significado individual) para produzir informaes. A converso de dados em informaes, e estas novamente em dados, uma parte to fundamental em relao ao que os computadores fazem que preciso saber como a converso ocorre para compreender como o computador funciona. Infelizmente os computadores no usam nosso sistema de numerao. 16 A Informao e sua Representao notao de ponto flutuante Embora os cdigos de caracteres sejam teis para representar dados textuais e nmeros inteiros (0 a 9), eles no so teis para nmeros que possuem pontos fracionrios, como 1,25. Para representar nmeros com fraes, bem como nmeros extremamente grandes, por exemplo, os computadores utilizam a notao de ponto flutuante (a ser vista posteriormente).

Sistema de Numerao Conjunto de smbolos utilizados para representao de quantidades e de regras que definem a forma de representao. Cada sistema de numerao apenas um mtodo diferente de representar quantidades. As quantidades em si no mudam; mudam apenas os smbolos usados para represent- las. base A quantidade de algarismos disponveis em um dado sistema de numerao chamada de base. notao posicional Representao numrica mais empregada: notao posicional. 17 A Informao e sua Representao

Notao Posicional Valor atribudo a um smbolo dependente da posio em que ele se encontra no conjunto de smbolos que representa uma quantidade. O valor total do nmero a soma dos valores relativos de cada algarismo (decimal). 18 Sistema de numerao decimal 735 573 700 30 5 500 70 3 A Informao e sua Representao

Notao No Posicional Valor atribudo a um smbolo inaltervel, independente da posio em que se encontre no conjunto de smbolos que representam uma quantidade. 19 Sistema de Numerao Romano XXI XIX 10 10 1 10 1 10 A Informao e sua Representao

cdigo Sistema de numerao cdigo contagem Operao bsica contagem base (raiz) Grupo com um determinado nmero de objetos base (raiz) Sistemas de numerao bsicos: Sistemas de numerao bsicos: Decimal Binrio Octal Hexadecimal 20 Sistema de Numerao A Informao e sua Representao

Exemplos de Sistemas de Numerao 21 SistemaBaseAlgarismos Binrio20,1 Ternrio30,1,2 Octal80,1,2,3,4,5,6,7 Decimal100,1,2,3,4,5,6,7,8,9 Duodecimal120,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B Hexadecimal160,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F Como os nmeros representados em base 2 so muito extensos e, portanto, de difcil manipulao visual, costuma-se representar externamente os valores binrios em outras bases de valor mais elevado (octal ou hexadecimal). Isso permite maior compactao de algarismos e melhor visualizao dos valores. A Informao e sua Representao

Padres de Representao Letra aps o nmero para indicar a base; Nmero entre parnteses e a base como um ndice do nmero. Exemplo: Sistema Decimal 2763D ou (2763) 10 ou 2763 10 22 Sistema de Numerao A Informao e sua Representao

Sistema mais utilizado. 10 smbolos para representar quantidades. 0 1 2 34 5 6 78 9 0 1 2 34 5 6 78 9 Peso Peso representar quantidades maiores que a base. Peso trouxe: unidade, dezena, (dez unidades), centena (cem unidades), milhar (mil unidades), dezena de milhar, centena de milhar, etc. Exemplo Exemplo: 2574 composto por 4 unidades, 7 dezenas, 5 centenas e 2 milhares, ou 2000 + 500 + 70 + 4 = 2574 23 Sistema Decimal (Base 10) A Informao e sua Representao

Utiliza dois smbolos para representar quantidades. 0 e 1 peso posio Segue as regras do sistema decimal - vlidos os conceitos de peso e posio. Posies no tm nome especfico. Cada algarismo chamado de bit. Exemplo: 101 2 Expresso oral Expresso oral - diferente dos nmeros decimais. MSB Caractere mais esquerda - Most-Significative-Bit - MSB. LSB Caractere mais direita - Least-Significative-Bit - LSB. 24 Sistema Binrio (Base 2) A Informao e sua Representao

Utiliza 8 smbolos. 0 1 2 3 4 5 6 7 Exemplo: 563 8 Expresso oral - similar ao sistema binrio. 25 Sistema Octal (Base 8) A Informao e sua Representao

Possui 16 smbolos (algarismos) para representar qualquer quantidade. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F facilidade de manuseio Uso das letras - facilidade de manuseio. Exemplo: 5A3 16 Expresso oral Expresso oral - similar ao sistema binrio. 26 Sistema Hexadecimal (Base 16) A Informao e sua Representao

Ao trabalhar com sistemas de numerao, em qualquer base, deve-se observar o seguinte: O nmero de dgitos usado no sistema igual base. O maior dgito sempre menor que a base. O dgito mais significativo est esquerda, e o menos significativo direita Um vai-um de uma posio para outra tem um peso igual a uma potncia da base. Em geral se toma a base decimal como referncia. 27 A Informao e sua Representao

28 A Informao e sua Representao

Converso entre Sistemas de Numerao - diviso Procedimentos bsicos: - diviso - polinmio (nmeros inteiros) - polinmio - agrupamento de bits - agrupamento de bits 29 A Informao e sua Representao

Converso entre Sistemas de Numerao Diviso Diviso (Decimal outro sistema) Diviso inteira (do quociente) sucessiva pela base, at que resto seja menor do que a base. ltimo quociente restos Valor na base = composio do ltimo quociente (MSB) com restos (primeiro resto bit menos significativo - LSB) 30 A Informao e sua Representao

Converso entre Sistemas de Numerao DivisoDecimaloutro sistema Diviso (Decimal outro sistema) Dividir o nmero por b (base do sistema) e os resultados consecutivas vezes. (125) 10 = (? ) 2 (538) 10 = (? ) 16 Ex.: (125) 10 = (? ) 2 (538) 10 = (? ) 16 31 A Informao e sua Representao

Converso entre Sistemas de Numerao Notao Polinomial ou Posicional Vlida para qualquer base numrica Vlida para qualquer base numrica. LEI DE FORMAO (Notao ou Representao Polinomial): Nmero = a n = algarismo, b = base do nmero n = quantidade de algarismo - 1 32 A Informao e sua Representao

Converso entre Sistemas de Numerao Ex.: (1111101) 2 = (? ) 10 a) (1111101) 2 = (? ) 10 (21A) 16 = (? ) 10 b) (21A) 16 = (? ) 10 538 10 (21A) 16 = 2x16 2 + 1x16 1 + 10x16 0 = 538 10 33 (1111101) 2 = 125 10 1x2 6 + 1x2 5 + 1x2 4 + 1x2 3 + 1x2 2 + 0x2 1 + 1x2 0 = 125 10 A Informao e sua Representao

Converso entre Sistemas de Numerao Agrupamento de Bits Sistemas octal e hexabinrio (e vice versa) Sistemas octal e hexa binrio (e vice versa) associando 3 bits ou 4 bits (quando octal ou hexadecimal, respectivamente) e vice-versa. (1011110010100111) 2 = ( ? ) 16 (A79E) 16 = ( ? ) 2 Ex.: (1011110010100111) 2 = ( ? ) 16 (A79E) 16 = ( ? ) 2 34 A Informao e sua Representao

Converso entre Sistemas de Numerao Converso octal hexadecimal No realizada diretamente - no h relao de potncias entre as bases oito e dezesseis. Semelhante converso entre duas bases quaisquer - base intermediria (base binria) Converso em duas etapas: 1 - nmero: base octal (hexadecimal) binria. 2 - resultado intermedirio: binria hexadecimal (octal). 35 A Informao e sua Representao

Ex.: (175) 8 = ( ? ) 16 a) (175) 8 = ( ? ) 16 (7D) 16 (175) 8 = (1111101) 2 = (7D) 16 (21A) 16 = (? ) 8 b) (21A) 16 = (? ) 8 (1032) 8 (21A) 16 = (001000011010) 2 = (1032) 8 36 Converso entre Sistemas de Numerao A Informao e sua Representao

Converso entre Sistemas de Numerao Converso de Nmeros Fracionrios Lei de Formao ampliada (polinmio): 37 A Informao e sua Representao Exemplo: (101,110) 2 = ( ? ) 10 (5,75) 10 1 2 2 + 0 2 1 + 1 2 0 +1 2 -1 + 1 2 -2 + 0 2 -3 = (5,75) 10

Converso de Nmeros Fracionrios Operao inversa: multiplicar a parte fracionria pela base at que a parte fracionria do resultado seja zero. 38 A Informao e sua Representao Decimal outro sistema Exemplo:(8,375) 10 = ( ? ) 2 Exemplo: (8,375) 10 = ( ? ) 2

Mostre que: Mostre que: 5,8 10 = 101,11001100... 2 (uma dzima). 5,8 10 = 101,11001100... 2 (uma dzima). 11,6 10 = 1011,10011001100... 2 11,6 10 = 1011,10011001100... 2 a vrgula foi deslocada uma casa para a direita, pois 11,6 = 2 x 5,8. 39 A Informao e sua Representao

Exerccio Uma caixa aliengena com o nmero 25 gravado na tampa foi entregue a um grupo de cientistas. Ao abrirem a caixa, encontraram 17 objetos. Considerando que o aliengena tem um formato humanide, quantos dedos ele tem nas duas mos? 40

Exerccio 17 10 = 25 b 17 = 2xb 1 + 5xb 0 17 = 2b + 5 b = (17-5)/2 b = 6 41

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