Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Representação da informação Representação da informação números inteiros positivos Número decimal Número binário 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 Cada 0 ou 1 da numeração binária é chamado bit(BInary digiT) bit é a menor unidade de informação Representação da informação números inteiros positivos Número decimal Número binário 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 Cada 0 ou 1 da numeração binária é chamado bit(BInary digiT) bit é a menor unidade de informação Os bits servem bem para representação numérica! Como representar inteiros negativos? Inteiros positivos e negativos Diferentes notações devem ser utilizadas para representação de números negativos. Notações: ➢Sinal e magnitude ➢Complemento de um ➢Complemento de dois ➢Notação de excesso Inteiros positivos e negativos Sinal e magnitude → Representação mais simples → Um bit para sinal: 0 positivo 1 negativo Exemplos: +5 → 0101 - 5 → 1101 bits sinal Magnitude Inteiros positivos e negativos Sinal e magnitude → Inconvenientes → Dois valores para o zero 0000 1000 → As operações aritméticas de adição e subtração requerem checagem dos sinais e da magnitude relativa dos operandos. bits sinal Magnitude Inteiros positivos e negativos Complemento de um → Negação bit a bit (inversão dos dígitos binários) → Um bit para sinal: 0 positivo 1 negativo Exemplos: 010011001 101100110 bits sinal Inteiros positivos e negativos Complemento de um Definição: o número negativo é o complemento binário do número positivo, ou seja, o número negativo é obtido subtraindo-se o equivalente positivo por uma sequência de 1s. Exemplo: 5 +5 → 0101 - 5 → 1010 1111 - 0101 1010 Inteiros positivos e negativos Complemento de um Problema: → Dois valores para o zero 0000 (+0) 1111 (- 0) Representação da informação números inteiros positivos/negativos ✔ Sinal e magnitude (só troca o sinal) ✔ Notação de Complemento de um (negativos: complemento do positivo, inversão de todos os dígitos) ✔ Notação de complemento de dois ✔ Notação de excesso BMS: 0 – positivo BMS: 1 - negativo ✔ Problema: dois valores distintos para o zero Representação da informação números inteiros positivos/negativos Notação de complemento de 2: - Cada número é codificado como um padrão de bits com comprimento fixo. Etapas: 1 - Escolher o comprimento do padrão 2 – Iniciar com um conjunto de zeros no comprimento escolhido: este valor será o zero Exemplo: Padrão de 3 bits 000 → 0 Representação da informação números inteiros positivos/negativos Notação de complemento de 2: Etapas: 3 - Acima do conjunto de 0s (valores positivos) completa-se a sequência binária normal até que seja obtido o BMS igual a zero e o restante igual a 1. 4- Abaixo do conjunto de zeros (valores negativos) colocar um conjunto de dígitos 1. 5- Completar a sequência decrescente até obter o BMS igual a 1 e o restante igual a 0. Representação da informação números inteiros positivos/negativos Notação de complemento de 2: Padrão de 3 bits: 0 1 1 3 0 1 0 2 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 -1 1 1 0 -2 1 0 1 -3 1 0 0 -4 Bit de sinal (0- não negativo , 1-negativo) Conversão para decimal: →Se o BMS é 0, o número é positivo e deve ser lido como binário normal → Se o BMS é 1, o número é negativo e deve-se: 1- Copiar os dígitos da direita p/esq. Até encontrar o primeiro 1. Os bits restantes devem ser invertidos. Verificar o decimal formado e aplicar o sinal negativo. Representação da informação números inteiros positivos/negativos Notação de excesso: - Cada número é codificado como um padrão de bits com comprimento convencionado. Etapas: 1 - Escolher o comprimento do padrão (em bits) 2 - Representar todas as combinações do maior até zero 3 - O padrão de bits que apresentar o BMS como 1 e o restante como 0 é escolhido como padrão e representará valor zero Representação da informação números inteiros positivos/negativos Notação de excesso: Etapas: 4- Os padrões acima do zero representam, de forma crescente, valores positivos, e abaixo, negativos Representação da informação números inteiros positivos/negativos Notação de excesso de n: Padrão de 3 bits: 1 1 1 3 1 1 0 2 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 -1 0 1 0 -2 0 0 1 -3 0 0 0 -4 O bit mais à esquerda indica o sinal do número representado. n = valor em decimal do padrão utilizado Padrão = 100 (2) = 4 Excesso de 4 Bit de sinal ( 1 – positivo ou zero, 0- negativo) Representação da informação números inteiros positivos/negativos Notação de excesso de n: Padrão de 3 bits: 1 1 1 3 1 1 0 2 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 -1 0 1 0 -2 0 0 1 -3 0 0 0 -4 Bit de sinal ( 1 – positivo ou zero, 0- negativo) O padrão é conhecido por excesso, pois o valor binário normal do número é sempre o valor do excesso adicionado ao valor que ele representa. Ex: 111 (2) = 7 - 4 = 3 011 (2) = 3 - 4 = -1 Representação da informação números reais O que vem à mente? Ex: 7, 5 Parte inteira Ponto ou vírgula Parte fracionária Representação da informação números reais Nos computadores a representação de números reais é dada em Ponto Flutuante. O que diferencia ponto flutuante de ponto fixo? Representação da informação números reais Ponto Fixo ( tamanho igual para parte inteira e fração) Ponto Flutuante ( a vírgula se desloca na representação numérica, aproveitando ao máximo a disponibilidade dos bits) Representação da informação números reais Ponto Flutuante: → Representação feita por notação científica Exemplos: Decimal: 17,375 equivale a 0,17375 x 102 Binário : 101,11 equivale a 0,10111 x 23 → Representação geral de um ponto flutuante + - M x B+-e S M X 2e M = mantissa B = base e = expoente Padronizado por IEEE 754 Representação da informação Representações diversas Carro andando pra frente Carro virando à direita Carro virando à esquerda Carro parado Vamos trocar as lâmpadas por bits! Representação da informação Representações diversas 0 0 Carro andando pra frente 0 1 Carro virando à direita 1 0 Carro virando à esquerda 1 1 Carro parado Combinações possíveis = 2n n = número de bits Representação da informação Representações diversas Combinações possíveis = 2n Normalmente utiliza-se grupo de 8 bits 28 = 256 8 bits = 1 byte Representação da informação Representações diversas Símbolo Tamanho Comentário Bit(b) 1 21 = 1 Byte(B) 8 bits 23 = 8 Kilo(K) 1024 B 210 = 1024 Mega(M) 1024 KB 220 = 1.048.576 Giga(G) 1024 MB 230 Tera(T) 1024 GB 240 Penta(P) 1024 TB 250 Exa(E) 1024 PB 260 Zetta(Z) 1024 EB 270 Yotta(Y) 1024 ZB 280 Representação da informação Caracteres / símbolos Representação da informação Caracteres / símbolos Padrões de codificação: ●BCD (Binary Coded Decimal): 6 bits ●EBCD (Extend Binary Coded with Decimal Interchange Code): 8 bits (restritos a IBM) ●ASCII (American Standard Coded for Information Interchange): 8bits ●Unicode (16 e 32 bits) Representação da informação Caracteres / símbolos Padrões de codificação ASCII: http://www.asciitable.com/ Representação da informação Caracteres / símbolos Padrões de codificação Unicode: Representação da informação Imagens Imagem com apenas duas cores: preto e branca Representação da informação Imagens Poderemos adotar um padrão: 0– branco 1 – preto → Assim a imagem pode ser modelada pelo computador como sendo um conjunto de bits (0 e 1) → 10 linhas x 8 colunas → Tamanho da figura: 10 bytes Representação da informação Imagens Quantas cores eu tenho? Oito: Preto – 000 Vermelho – 001 Laranja – 010 Amarelo – 011 Verde – 100 Azul – 101 Violeta – 110 Branco – 111 Tamanho da figura? Representação da informação Imagens Quantas cores eu preciso? Representação da informação Imagens Profundidade de cor: Total de bits para representação de cada ponto. 4 bits → 24 = 16 cores 8 bits → 28 = 256 cores 16 bits → 216 = 65.536 cores (Hi Color – 64 K) 24 bits → 224 = 16.777.216 cores (RGB True Color – 16 M) Quantas cores eu preciso? Quantos bits para representar todas as cores desejadas? Representação da informação Imagens O ser humano distingue em média 16 milhoes de cores! Representação da informação Vídeo: imagem em movimento Representação da informação Som Representação da informação Som Amostragem de onda sonora: Representação da informação Som Quantização de onda sonora: Representação da informação Perguntas?? 1- Uma figura coloria com tamanho 300x200 pontos é apresentada pelo computador com uma profundidade de cor de 16 bits. Qual o tamanho dessa figura em bytes? 2- Um texto possui 2.500 caracteres. Qual seria o seu tamanho em bytes se ele fosse codificado em ASCII? E em Unicode 16? 3- Dado um conjunto de bits 1001, representado na notação de complemento de 2, como seria a representação desse mesmo valor em notação em excesso de 8? 41 Referência bibliográfica Marçula, Marcelo; Benini Filho, Pio Armando; Informática: Conceitos e aplicações. 3 ed. rev. São Paulo: Érica, 2008. Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41
Compartilhar