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A informação digital e termos correlatos Prof. Dr. Leandro Carrijo Cintra Introdução à Ciência da Computação Puc-Campinas Computadores são máquinas digitais binárias Digital versus analógico ● um sistema digital armazena uma informação utilizando diversos componentes, cada um com capacidade para tratar alguns valores (0 e 1 por exemplo). Este dispositivo pode armazenar algumas informações em um intervalo ● Um dispositivo analógico armazena uma informação utilizando um único componente, e pode conter qualquer valor em um intervalo Computadores são máquinas digitais binárias Dispositivos binários ● Só reconhecem dois símbolos, que historicamente convencionou-se chamar de 0 e 1 ● No caso dos dispositivos computacionais eletrônicos, o 0 é a representação de um sinal elétrico de baixa voltagem e o 1, a representação de um sinal elétrico de alta voltagem. Evidentemente, este sinal terá uma duração pré-estabelecida entre os dispositivos comunicantes Bit 1 Bit é a menor unidade de informação que se pode representar O bit pode ser 0 ou 1 Quando se agrupam bits, pode-se representar todos os tipos de informações necessárias Códigos para representar informações diversas Foi necessário criar uma forma de codificação para informações tais como: ● Números inteiros ● Números reais (float e double na computação) ● Caracteres, possibilitando o tratamento de textos (tabela ascii) ● Cores, possibilitando representar imagens ● Sons Um link com o plano do curso Neste curso, trataremos da representação lógica da informação, quando discutiremos como representar as informações (números inteiros, números reais e caracteres) em termos de bits E trataremos da questão de como manipular a informação (realizar computação) quando discutirmos os princípios básicos da lógica digital Bytes 1 byte corresponde a 8 bits Com 8 bits é possível identificar 256 entidades diferentes (estudaremos isto posteriormente) Exemplo: A é representado pela sequência binária 01000001 Fazer algumas considerações a respeito da representação lógica da informação e a representação física (ondas elétricas) quilobytes (kB) 1 quilobyte corresponde a 210 bytes, ou seja, 1024 bytes Possível abreviação: Kbyte, Kabyte, KiB Alguns fabricandos de dispositivos de armazenamento têm utilizado o termo kbyte significando apenas 1000 bytes Alguns livros fazem distinção entre kbyte (1000 bytes) com k minúsculo e KBytes (1024 bytes) com K maiúsculo Neste curso só será usada a primeira definição Em 2000, a IEC criou os prefixos binários (kibibytes – KiBytes – KiB para 1024 bytes) IEC - International Electrotechnical Commission Megabytes (MB) 1 megabyte corresponde a 210 kbytes (1024 kbytes) 1 megabyte corresponde a 220 bytes (1024*1024 = 1048576 bytes) Outras abreviações: mbyte, MiB Gigabyte (GB) 1 gigabyte corresponde a 210 mbytes (1024 mbytes) 1 gigabyte corresponde a 220 kbytes (1024*1024 = 1.048.576 kbytes) 1 gigabyte corresponde a 230 bytes (1024*1024*1024 = 1.073.741.824 bytes) Outras abreviações: gbyte, GiB Outras unidades de medida 1 terabyte corresponde a 210 gbytes ou 240 bytes 1 pentabyte corresponde a 210 terabytes ou 250 bytes 1 exabyte corresponde a 210 pentabytes ou 260 bytes 1 zetabyte corresponde a 210 exabytes ou 270 bytes 1 yottabyte corresponde a 210 zetabytes ou 280 bytes Representação de valores numéricos em binário Quantidade decimal binário 0 0 * 1 1 * * 2 10 * * * 3 11 * * * * 4 100 * * * * * 5 101 * * * * * * 6 110 * * * * * * * 7 111 * * * * * * * * 8 1000 * * * * * * * * * 9 1001 * * * * * * * * * * 10 1010 Considere os valores relativos dos algarismos 25323 3*100=3 2*101=20 3*102=300 5*103=5000 2*104=20000 Convertendo de binário para decimal 10011 1*20=1 1*21=2 0*22=0 0*23=0 1*24=16 19 Converta os números binários abaixo para decimal a) 101 b) 1011 c) 10001001 d) 110001101 Qual o maior número decimal que se pode representar utilizando-se 8 bits Quantos números diferentes pode-se representar com 8 bits? Qual o maior número decimal que se pode representar utilizando-se 32 bits (utilize uma planilha eletrônica para os cálculos) Qual o maior número decimal que se pode representar utilizando-se 64 bits (utilize uma planilha eletrônica para os cálculos) Conversão de decimal para binário Converta o número decimal 21 para binário Conversão de decimal para binário Converta o número decimal 210 para binário Converta o número decimal 49 para binário Converta o número decimal 128 para binário Converta o número decimal 2100 para binário Números octais Números representados na base 8 são ditos octais Estes números são constituídos dos dígitos 0,1,2,3,4,5,6,7 Conversão octal para decimal Converta os valores octais abaixo para decimal 27 8 36 8 102 8 1234 8 Conversão de decimal para octal Converta o número decimal 210 para octal Converta o número decimal 49 para octal Converta o número decimal 128 para octal Converta o número decimal 2100 para octal Conversão octal para binário Converta os valores octais abaixo para binário Deve-se converter digito a digito Exemplo: 27 8 =2 (010) 7(111) logo 010111 36 8 102 8 1234 8 Números hexadecimais Números representados na base 16 são ditos hexadecimais Estes números são constituídos dos dígitos 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f Conversão hexadecimal para decimal Converta os valores hexadecimais abaixo para decimal 27 16 36 16 102 16 1234 16 Conversão de decimal para hexadecimal Converta o número decimal 210 para hexadecimal Converta o número decimal 49 para hexadecimal Converta o número decimal 128 para hexadecimal Converta o número decimal 2100 para hexadecimal Conversão hexadecimal para binário Converta os valores hexadecimais abaixo para binário Deve-se converter digito a digito Exemplo: 27 16 =2 (0010) 7(0111) logo 00100111 36 16 102 16 1234 16 Números binários fracionários 100,11 1*2-2=1/4=0,25 1*2-1=1/2=0,5 0*20= 0 0*21= 0 1*22= 4 4,75 Converta os números binários dados para decimal a) 11011,0011 b) 11,01 c) 10001,001001 d) 11,01001 Exemplo de conversão para binário 1,875 em decimal é igual a: 1, restam 0,875 (2-1 = 0,5) 1,1 restam 0,375 (2-2 = 0,25) 1,11 restam 0,125 (2-3 = 0,125) 1,111 restam 0,0 Outro Exemplo: 1,975 Converta os números decimais dados para binário a) 1,865 b) 2,086 c) 100,025 d) 7,125 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
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