PRIMEIRO BIMESTRE MATERIAL PARA ESTUDO. Universidade Tuiuti do Paraná Faculdade de Ciências Exatas Introdução a Computação - CSTA. - PDF
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Renata Castilho Caminha
1 Universidade Tuiuti do Paraná Faculdade de Ciências Exatas Introdução a Computação - CSTA Sistema Binário MATERIAL PARA ESTUDO PRIMEIRO BIMESTRE
2 Para o leigo um computador, a primeira vista, pode parecer muito complicado, mas na medida em que se aprofundam os conhecimentos sobre sua constituição e funcionamento, pode se verificar que tudo funciona de forma ordenada, e até certo ponto simples. Um fator importante é a simplicidade das instruções mais primitivas, e a facilidade na sua representação, armazenamento e transferência.
3 Computadores representam a informação por meio de padrões de bits. Bit dígito binário pode assumir valores 0 e 1. O Bit é a menor unidade da informação a ser armazenada ou transferida.
5 bit é uma palavra formada pelas duas primeiras letras de binary e pela última letra de digit (digito binário). Quem inventou a palavra foi um engenheiro belga, Claude Shannon, em sua obra Teoria Matemática da Computação, de Nela, Shannon descrevia um bit como sendo uma unidade de informação. O bit é a base de toda a linguagem usada pelos computadores, o sistema binário, ou de base dois, e graficamente é representado por duas alternativas possíveis: ou o algarismo 0, ou o 1.
6 Quando se diz que um computador é de 64 bits, significa que ele processa 64 unidades de informação ao mesmo tempo, e, portanto, é mais rápido que um de 32 ou um de 16 bits. Os bits não servem apenas para representar números, mas para qualquer coisa que precise ser informada a um computador. De uma letra ou uma vírgula, até a cor que iremos usar. Cada uma dessas informações é transformada em um código binário e interpretada pelo sistema.
7 Palavra binária ou código binário. É o nome dado a um conjunto de n bits. Byte é uma palavra binária constituída de um conjunto de 8 bits. Foi a IBM quem inventou o nome byte, em 1956, mas não há registro sobre o inventor, nem sobre sua inspiração. Há quem diga que byte significa binary term e há quem diga que byte significa uma brincadeira com as palavras bit (pedacinho) e bite (morder).
8 George Boole, ( ) Operações booleanas Operações que manipulam valores verdadeiro/falso. Portas Lógica Dispositivo que fornece a saída de uma operação booleana. Proposições podem ser compostas através dos operadores AND, OR e NOT Portas lógicas: AND, OR, XOR, NOT, NAND, NOR, etc... Circuitos Blocos de portas lógicas
9 Como a informação pode ser codificada com padrões de bits? Representação de texto ANSI American National Standard Institute. ASCII American Standard Code for Information Interchange. No início o padrão era de 7 bits. Atualmente o formato utiliza 8 bits (byte) H e l l o. Unicode Padrão com 16 bits diferentes padrões, suficiente para representar os símbolos mais comuns dos idiomas chinês e japonês. ISO International Organization for Standardization Utiliza padrões de 32 bits, capacidade de representar bilhões de símbolos.
10 Representação da Informação 1 bit (b) 1 byte (B ou Byte - Binary Term) = 8 bits 1 kilobyte (KB ou Kilobyte) = 1024 bytes 1 megabyte (MB ou Megabyte) = 1024 kilobytes 1 gigabyte (GB ou Gigabyte) = 1024 megabytes 1 terabyte (TB ou Terabyte) = 1024 gigabytes 1 petabyte (PB ou Petabyte) = 1024 terabytes 1 exabyte (EB ou Exabyte) = 1024 petabytes 1 zettabyte (ZB ou Zettabyte) = 1024 exabytes 1 yottabyte (YB ou Yottabyte) = 1024 zettabytes Sistema Binário bit (BInary digit) menor unidade da informação a ser armazenada ou transmitida. Um bit pode assumir somente 2 valores, por exemplo: 0 ou 1, verdadeiro ou falso.
11 Representação da Informação Sempre que um microprocessador, uma memória, ou outro chip qualquer precisar receber ou transmitir dados, esses dados são transferidos na forma de BITS. Entretanto, para que a transferência seja mais rápida, esses bits não são transferidos um de cada vez, e sim, vários de uma só vez. Com um único fio só é possível transmitir um bit de cada vez. Com 8 fios é possível transmitir 8 bits de cada vez, o que é muito mais rápido. Portanto, os bits nos computadores são sempre transmitidos em grupos de 8, 16 ou 32 bits. Um grupo de 4 bits é chamado de NIBBLE; Um grupo de 8 bits é chamado de BYTE; Um grupo de 16 bits é chamado de WORD; Um grupo de 32 bits é chamado de DOUBLE WORD; Um grupo de 64 bits é chamado de QUAD WORD.
12 Quando estamos falando de Kbytes ou Megabytes, abreviamos respectivamente como KB e MB, sempre com o B maiúsculo. Quando estamos falando de Kbits ou Megabits abreviamos da mesma forma, porém usando o B minúsculo, Kb, Mb e assim por diante. Parece irrelevante, mas esta é uma fonte de muitas confusões. Sempre que nos referimos à velocidade de uma rede de computadores, por exemplo, não a medimos em bytes por segundo, e sim em bits por segundo: 10 megabits, 100 megabits e assim por diante. Escrever 100 MB neste caso, daria a entender que a rede transmite a 100 megabytes, que correspondem a 800 megabits.
13 Medida de Capacidade de Armazenamento A capacidade de armazenamento de um computador é dada em BYTES. WORD (palavra) = conjunto de 2 Bytes Medida de Capacidade de Transferência A capacidade de transferência é dada em bits.
14 Medida de Capacidade de Processamento A capacidade de processamento de um computador é dada por: MIPS (Milhões de instruções por segundo) Sistema Binário MFLOPS ou MEGAFLOPS (Milhões de Operações de ponto flutuante por segundo) Instrução: comando de processamento que define uma operação a ser executada. Ex.: somar, mover dado para um outro registro.
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