Neste tópico veremos:

Transcrição

1 Representação das Informações Prof. Adriano Mauro Cansian UNESP - São José do Rio Preto Linguagem Computacional Neste tópico veremos: A representação da informação. Lógica binária e informação digital. Codificação de informações. Como o computador armazena e trata as informações. Adriano Mauro Cansian 2 Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 1

2 Representação da Informação Como o computador representa, entende e trata as informações Adriano Mauro Cansian 3 Representação da informação (1) A arquitetura eletrônica de um computador foi elaborada de tal forma que ele opere apenas através de chaves positivas e negativas, assumindo valores 0 (zero) ou 1s (um). Para cada comando ou informação que representamos no computador, ele realiza milhares de operações apenas usando conjuntos de chaves 0s e 1s. Veremos como isso é possível Adriano Mauro Cansian 4 Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 2

3 Representação da informação (2) Menor unidade de informação que um computador trata ou armazena é o 0 (zero) ou 1 (um). Chamamos Código Binário: Bit ou Binary Digit Para cada informação, o computador utiliza diversos 0s e 1s seguidos: Adriano Mauro Cansian 5 Bits e Bytes (1) Unidade mínima Bit ou dígito binário: Tem dois estados possíveis: 1 = on ou 0 = off Entretanto, na maioria das vezes, a informação é manipulada em sequências de 8 bits. Nome dado a um conjunto de 8 bits é Byte ou octeto (mas Byte é mais usado). 1 byte = 8 bits 1 Kb (Kilobyte) = 1024 bytes 1 MB (Megabyte) = 1024 KB 1 GB (Gigabyte) = 1024 MB 1 TB (Terabyte) = 1024 GB Adriano Mauro Cansian 6 Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 3

4 Bits e Bytes (2) (*) SI = Sistema Internacional Figura de Adriano Mauro Cansian 7 Sistemas de numeração (1) Um sistema de numeração permite representar uma informação usando um conjunto de símbolos. Os símbolos fazem referência a um valor numérico padronizado, chamada de base. A quantidade de diferentes símbolos existentes num dado sistema de numeração representa a sua base. Por exemplo: o sistema de numeração decimal é composto por dez símbolos diferentes: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9 = 10 símbolos = base 10 Adriano Mauro Cansian 8 Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 4

5 Sistemas de numeração (2) Por exemplo: na base 10: 5x x x x x x x10 0 = Alguns tipos de representações possíveis: Decimal: base 10 Binário: base 2 = 2 símbolos = 0 e 1 Hexadecimal: base 16 Octal: base 8 É possível converter um número representado num sistema de numeração para outro sistema de numeração. Adriano Mauro Cansian 9 Sistema binário Um exemplo de representação de um número na base 2: Os números devem ser representados com 2 símbolos: 0 ou 1 Binário: = decimal: 72 0x2 7 +1x2 6 +0x2 5 +0x2 4 +1x2 3 +0x2 2 +0x2 1 +0x2 0 = 72 Adriano Mauro Cansian 10 Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 5

6 Sistema Decimal 239 Convertendo símbolos É possível converter um número representado num sistema de numeração para outro sistema de numeração = = = Sistema Binário = = = = = = = = Adriano Mauro Cansian 11 Codificando a informação (1) Como o computador processa toda a informação usando representações de 0s e 1s. Informação em formato digital, É necessário haver conversão dos diversos símbolos, para o sistema binário. Adriano Mauro Cansian 12 Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 6

7 Codificando a informação (2) Os computadores essencialmente são máquinas que permitem manipulação de símbolos: Números, texto, imagem, som,... Ou seja: DADOS. No entanto, todos estes símbolos só podem ser obtidos a partir de símbolos binários 0/1 ou bits Fáceis de armazenar, representar e manipular electronicamente, por meio de chaves ligadas e desligadas. Assim toda a informação pode ser considerada como um conjunto ordenado (sequência) de bits cujo valor simbólico depende do contexto. Adriano Mauro Cansian 13 Codificando a informação (3) A informação é um conjunto ordenado de bits cujo valor simbólico depende do contexto. O contexto pode ser, por exemplo, o tipo do arquivo que contém os dados. Este tipo de arquivo vai indicar: Qual o tipo de informação representada. Qual o código utilizado para codificar esta informação. Adriano Mauro Cansian 14 Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 7

8 Codificando a informação (4) Exemplos: Qual o tipo de informação representada. uma música num arquivo MP3 Uma foto num arquivo GIF Qual o código utilizado para codificar esta informação. O software que interpreta o formato de arquivo MP3 e toca a música à bits transformados em áudio. O software que interpreta os dados e mostra a foto à bits transformados em imagens. Adriano Mauro Cansian 15 Representação de texto (1) Exemplo: representação de texto. Cada símbolo pode representado por 1 byte, de acordo com o código ASCII. American Standard Code for Information Interchange. Símbolos mais complexos podem ser representados por outros códigos mais sofisticados, com dois ou mais bytes, para permitir de outros alfabetos não latinos. ã š α И فف א ι Adriano Mauro Cansian 16 Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 8

9 Representação de texto (2) Cada símbolo é normalmente representado por 1 byte de acordo com o código ASCII (American Standard Code for Information Interchange) B o m d i a memória principal B o m d i a Adriano Mauro Cansian 17 Representação de Texto (3) ! " # $ % & ' ( ) * +, -. / : ; < = >? A B C D E F G H I J K L M N O 0011 P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ^ _ 0100 ` a b c d e f g h i j k l m n o 0101 p q r s t u v w x y z { } ~ 0110?, ƒ ˆ S Œ??? 0111? s œ?? Ÿ Adriano Mauro Cansian 18 Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 9

10 Vários padrões de codificação de Informações ANSI American National Standard Institute ASCII American Standard Code for Information Interchange Letras, dígitos numéricos Caracteres especiais: CR, LF, TAB, etc. Outros: EBCDIC Unicode ISO Adriano Mauro Cansian 19 Adriano Mauro Cansian 20 Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 10

11 Representação de imagens Representação por mapa de bits (bitmap) Uma imagem é uma sequência muito longa de bits representando pontos (pixel = picture element): Em Preto e branco: Pixel representado por 1 bit: 1 preto / 0 branco Em cores: Pixel representado por 3 bytes: Vermelho / verde / azul (Red Green Blue) Adriano Mauro Cansian 21 Memória RAM Armazenamento temporário da Informação Adriano Mauro Cansian 22 Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 11

12 Armazenamento de Informação (1) A memória (RAM) é organizada numa sequência de células. Cada conjunto de células de memória é chamada de palavra. Cada palavra possui um tamanho de 1 ou mais bytes. As palavras de memória podem ser acessadas individualmente, especificando o seu endereço. Adriano Mauro Cansian 23 Armazenamento de Informação (4) endereço 0: 1: 2: 3: 4:...??: células bit mais significativo bit menos significativo Em cada célula os bits são ordenados. A memória principal pode ser considerada uma longa sequência de bits, permitindo representações com um tamanho arbitrário de bits. Por exemplo, uma sequência de 32 bits pode ser representada por 4 células consecutivas. Adriano Mauro Cansian 24 Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 12

13 Até aqui vimos A representação da informação. Lógica binária e informação digital. Codificação de informações. Nosso próximo passo: Sistemas Operacionais e Linguagens de Programação. Adriano Mauro Cansian 25 Este material tem finalidade meramente educacional e é totalmente GRATUITO. Estas notas de aula podem conter figuras ou textos extraídos de outras fontes, as quais, quando ocorrerem, serão devidamente citadas. Os direitos autorais dos textos citados são de propriedade de seus detentores. Esta não é u ma obra comercial. A citação ou uso de material d e outros autores, quando ocorrer, tem finalidade meramente didática. Nem o autor, nem a UNESP, se responsab ilizam por qu aisquer danos diretos ou indiretos que o uso deste material possa eventualmente causar. Este material pode ser copiado livremente, desde que citadas todas as fontes, e r espeitados os detentores dos direitos autorais, e d esde que o material seja distribuído por inteiro e não em partes, inclusive com os prefácios. A referência a qualquer produto comercial específico, marca, modelo, estabelecimento comercial, processo ou s erviço, através de nome comercial, marca registrada, nome de fabricante, fornecedor, ou nome de empresa, necessariamente NÃO constitui ou insinua seu endosso, recomendação, ou favorecimento por parte da UNESP ou do aut or. A UNESP ou o autor não endossam ou recomendam marcas, produtos, estabelecimentos comerciais, serviços ou fornecedores de quaisquer espécies, em nenhuma hipótese. As eventuais marcas e patentes mencionadas são de p ropriedade exclusiva dos detentores originais dos s eus direitos e, quando citadas, aparecem meramente em caráter informativo, para auxiliar os participantes do curso, numa base de boa-fé pública. Os part icipantes ou outros interessados devem utilizar estas informações por sua conta e r isco, e estarem cientes desta notificação. Este material é parcialmente baseado nos slides Introducão à Informática Histórico e Evolução. Copyright Prof.Luiz Affonso Henderson Guedes de Oliveira, Prof. Kliger Kissinger F. Rocha Prof. Valnaide Gomes Bittencourt. UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte / Centro de Tecnologia. Departamento de Computação e Automação. Todos os direitos reservados aos autores. Adriano Mauro Cansian 26 Prof. Dr. Adriano Mauro Cansian 13