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Introdução à Informática

Prof. Roberto Cabral de Mello BorgesInstituto de Informática / Escola Técnica - UFRGS

2010Parte 2

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Representação dos Dados no Computador

• Dados são representados na memória do computador e em seus meios de armazenamento, através de códigos convencionados, e expressos em um sistema de numeracão adequado.

• Exemplos:– Códigos: ASCII, EBCDIC, BAUDOT

– Sistemas de Numeracão: Decimal, Binário, Hexadecimal.

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Sistemas de Numeração

• Decimal (Base 10)– usa os algarismos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9

– sistema usual fora do computador

• Binário (Base 2)– só usa os algarismos 0 e 1

– é o sistema usado pelo computador

• Hexadecimal (Base 16)– usa os 10 algarismos e as letras A, B, C, D, E e F

– é usado para representar números grandes, tais como os endereços de memória.

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Sistemas de Numeração• 1 - Sistema Sexagesimal (Base 60)

– Aplicações: » subdivisão da hora em 60 minutos; subdivisão do minuto

em 60 segundos.» subdivisão de grau em 60 minutos; subdivisão do minuto

em 60 segundos.

• 2- Sistema Duodecimal (Base 12) - Dúzia– Origem: os 4 dedos da mão (com exceção do polegar) têm 12

falanges.– Aplicações;

» Objetos contados em dúzias: ovos, talheres, pratos, canetas, lápis

» O ano tem 12 meses» O dia tem 24 (2 x 12) horas» 12 dúzias = 1 grosa» 12 grosas = 1 massa» 1 pé = 12 polegadas (12 x 2,54 cm = 30,48 cm)» 1 shilling = 12 pennies

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• 3 - Sistema Binário (Base 2)– Usado nos computadores, onde os símbolos 0 e 1

representam respectivamente um bit desligado e um bit ligado.

• 4 - Sistema Quinário (Base 5)– Tribos Africanas usavam o sistema quinário,

provavelmente por possuirmos 5 dedos em cada mão

• 5 - Sistema Vigesimal (Base 20)– Usado pelos Maias e Astecas e pelos Celtas.– Aplicações:

» No idioma francês, 80 é "quatrevingt" (quatro vezes vinte).» No sistema monetário francês, 1 franco = 20 sous.

Sistemas de Numeração

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• 6 - Sistema Romano (Não posicional)–A posição do símbolo não lhe confere um

peso, e os valores são gerados por soma ou subtração dos valores.

–Ex. MCMLXXXVII (1987) ou MDCCCCLXXXVII

Sistemas de Numeração

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7 - Sistemas usados em Informática:

• a) Sistema Binário (Base 2)– Símbolos: 0 e 1– Exemplo:

(101100101)2

• Sistema Quaternário (Base 4)– Símbolos: 0, 1, 2, 3– Exemplo:

(2130012)4

• Sistema Octal (Base 8)– Símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7– Exemplo:

(26074461)8

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Códigos de Representação de Dados

• ASCII (American Standard Code for Interchange Information)

– sistema mais usado nos microcomputadores

– exemplo:» letra A é representada como (41)16 =(0100 0001)2

• EBCDIC (Extended Binary Code Decimal Interchange Code)

– sistema mais usado nos mainframes

– exemplo: » algarismo 1 é representado como (F1)16 = (1111 0001)2

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Tabela ASCII 23/3/2000

Byte Esquerda (MSB)

0 1 2 3 4 5 6 7

B 0 NUL DLE SPACE 0 @ P ` p

y 1 SOH DC1 ! 1 A Q a qt 2 STX DC2 " 2 B R b r

e 3 ETX DC3 # 3 C S c s4 EOT DC4 $ 4 D T d t

D 5 ENQ NAK % 5 E U e ui 6 ACK SYN & 6 F V f vr 7 BEL ETB ' 7 G W g w

e 8 BS CAN ( 8 H X h xi 9 HT EM ) 9 I Y i y

t A LF SUB * : J Z j za B VT ESC + ; K [ k {

C FF FS , < L \ l |(L D CR GS - = M ] m }S E SO RS . > N ^ n ~

B) F SI US / ? O _ o DEL

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Conversão de Sistemas de Numeração

• Da base 2 para base 10:

• exemplo:(101101110)2 = ( ? )10

1.28+0.27+1.26+1.25+0.24+1.23+1.22+1.21+0.20 =

1.256+0.128+1.64+1.32+0.16+1.8+1.4+1.2+0.1 =

256 + 0 + 64 + 32 + 0 + 8 + 4 + 2 + 0 = 366

= (366)10

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n 2n 4n 8n 16n

0 1 1 1 1

1 2 4 8 16

2 4 16 64 256

3 8 64 512 4.096

4 16 256 4.096 65.536

5 32 1.024 32.768 1.048.576

6 64 4.096 262.144 16.777.216

7 128 16.384 2.097.152 268.435.456

8 256 65.536 16.777.216 4.294.967.296

9 512 262.144 134.217.728 68.719.476.736

10 1.024 1.048.576 1.073.741.824 1.099.511.627.776

11 2.048 4.194.304 8.589.931.592 17.592.186.044.416

12 4.096 16.777.216 68.719.476.736 281.474.976.710.656

13 8.192 67.108.864 549.755.813.888 4.503.599.627.370.496

14 16.384 268.435.456 4.398.046.511.104 72.057.594.037.927.936

15 65.536 1.073.741.824 35.184.372.088.832 152.921.504.606.846.976

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Decimal Hexadecimal Binário

0 0 0000

1 1 0001

2 2 0010

3 3 0011

4 4 0100

5 5 0101

6 6 0110

7 7 0111

8 8 1000

9 9 1001

10 A 1010

11 B 1011

12 C 1100

13 D 1101

14 E 1110

15 F 1111

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• Sistema Hexadecimal (Base 16)– Símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

– Exemplo:

(2A35D4F)16

7 - Sistemas usados em Informática:

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Conversão de Sistemas• Base Qualquer para Base 10

– Binário --> Decimal

– Quaternário --> Decimal

– Octal --> Decimal

– Hexadecimal --> Decimal

• Base 10 para Base Qualquer– Decimal --> Binário

– Decimal -->Quaternário

– Decimal -->Octal

– Decimal -->Hexadecimal

• Binário --> Hexadecimal

• Hexadecimal --> Binário

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Outras Bases

• Base qualquer para Decimal

• Decimal para Base qualquer

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Meios e Dispositivos de Entrada, Saída (E/S) e Armazenamento

• Cartão

• Fita de Papel

• Papel Impresso

• Fita Magnética

• Disco Magnético

• Outros

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Cartão Perfurado

Altura

ColunaCartão Universal:•80 colunas •12 alturas

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Cartão Perfurado

Cartão de Hollerith - 1900 a 1928 Furos redondos 45 colunas x 12 alturas

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Cartão Perfurado - 90 colunas

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Modelos de cartões especiais

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Cartão Perfurado(1928-hoje)

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Cartão de 96 colunas do IBM/3 (usado nas loterias brasileiras)

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Perfuradora de cartões manual

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Perfuradora de Cartões

IBM 026

IBM 029

Classificadora

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Port-a-Punch (usado nas eleições americanas)

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Picote cortado pelo Port-a-Punch

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Fita de Papel

Canal

Coluna

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Fita de Papel Perfurado

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Fita de Papel

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Leitora de Fita de Papel

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Perfuradora manual de Fita de Papel

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Fita de Papel usada em máquinas de

Telex (precursora do Fax)

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Papel Impresso• Papel Sanfonado ou Formulário Contínuo

• É organizado em linhas e colunas

• Pode ter uma ou mais vias

• Pode ser pautado ou liso

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Tamanhos de formulários• Standard (132 colunas x 66 linhas) [ 14”x 11” ]

• US Letter (80 colunas x 66 linhas) [ 8,5”x 11” ]

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Impressoras

• Impacto:– linha:

» cilindro

» cadeia

– caractere:

» matricial

» margarida

» esfera

• Não Impacto:– térmica

– jato de tinta

– laser

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Impressoras de Impacto: Linha

Cadeia (Chain, Band)

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• Cilindro (Drum)

Impressoras de Impacto: Linha

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Impressoras de Impacto: Caractere--> Matricial

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Impressoras de Impacto: Caractere--> Matricial

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Impressoras de Impacto: Caractere--> Matricial

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Impressoras de Impacto: Caractere--> Margarida

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Impressoras de Impacto: Caractere--> Esfera

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Impressora de Rolete

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Jato de Tinta

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Impressora Laser

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Impressora Laser

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Outras tecnologias de Impressão:

• Jato de Tinta Sólida (Phase Change)– densidade: 300 a 700 dpi

– marcas: Canon, Apple, HP, Epson

– custo: US$ 300 a 500

• Transferência Térmica de Cera (Thermal-Wax Transfer)

– marcas: Tektronics, Seiko

• Sublimação de Tintura (Dye Sublimation)– marcas: Kodak

– densidade: 300 dpi unidade de densidade:dpi: Dots Per Inch

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Impressora Jato de Tinta Sólida

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Impressora de Sublimação de Tintura (Dye Sublimation)

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Transferência Térmica de Cera (Thermal-Wax Transfer)

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Impressora Térmica

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Impressoras mais populares para microcomputadores:

• Matricial (Dot Matrix)– velocidades típicas: 100 a 800 cps

– custo: US$ 90 a US$ 700

• Jato de tinta (Ink Jet) – velocidades típicas: 1 a 8 ppm

– custo: US$ 80 a US$ 1.200

• Laser – velocidades típicas: 1 a 16 ppm

– custo: US$ 200 a 3.000

Unidades para velocidades:

cps: Characters Per Secondppm: Pages Per Minute

Unidades para velocidades:

cps: Characters Per Secondppm: Pages Per Minute

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Fita Magnética

Trilha

Coluna

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Tipos de Fitas Magnéticas:

• Rolo (Reel)

• Cassette

• Cartucho (Cartdrige)

• “Streamer”

• DAT (Digital Audio Tape)

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Fita Magnética - Rolo

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Fita Magnética - Cassette

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Fita Magnética - Cartucho (Cartdrige)

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Fita Magnética - Streamer

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Fita Magnética - DAT (Digital Audio

Tape) / DDS (Digital Data Storage)

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Fitas Magnéticas

• Grande capacidade de armazenamento graças ao conceito de Densidade de Gravação.

• Densidade de Gravação:– É a quantidade de bytes gravados por unidade de

comprimento (polegada). É medida em B.P.I (Bytes Per Inch)

– ex; 200, 556, 800, 1.600, 3.200 e 22.000 BPI1 “

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Paridade

• Conceito que garante que as informações gravadas em uma Fita Magnética (ou em um Disco Magnético) serão lidas exatamente como gravadas.

• Paridade Ímpar (mais usada) – É gravado um bit adicional ao byte, que será

magnetizado se a contagem de bits ao longo do byte for um número par (para que fique ímpar), se já é ímpar, não magnetiza.

– O bit adicional é chamado de Bit de Paridade e é gravado (nas fitas magnéticas) na Trilha de Paridade

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Bit de Paridade

B &7 {m +3 H 4Símbolos

Trilha de Paridade

Byte

Toda vez que a quantidade de bits magnetizados ao longo do byte for "par", se magnetiza o bit de paridade, para que a contagem ao longo de uma coluna seja sempre ímpar.

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Disco Magnético

Setor ou Segmento

Trilha

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Tipos de Discos Magnéticos:

• Fixos:–H.P.T. (Head Per Track)

–Rígido (Winchester ou Hard Disk)

• Removíveis:–Cartucho (Cartdrige)

–Panela (Pack)

–Flexível (Diskette ou Floppy)

–Óptico (CD/DVD)

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Disco Magnético - HPT (Head Per Track)

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Disco Magnético Pack (Panela)

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Disco Magnético - Winchester

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Disco Magnético Cartucho (Cartdrige)

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Diskette 3.5

Diskette 5.25

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Diskette 3 1/2"

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Capacidades dos Diskettes

5 1/4”

3 1/2” 800 K

360 K

Densidade Dupla (DD)

1,44 M

1,2 M

Alta Densidade

(HD)

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Densidades dos discos

• Densidade Linear de Gravação– É a quantidade de bytes gravados ao longo de um

arco de comprimento (polegada). É medida em B.P.I. Similar à Densidade de Gravação das fitas, porém a trilha dos discos é em forma de arco.

– ex. 556, 800, 1600, 3200 BPI

• Densidade Radial de Gravação– É a quantidade de trilhas que cabe em uma

unidade de raio (polegada). É medida em T.P.I. (Tracks Per Inch)

– ex. 40, 80 e 135 TPI

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Densidade Linear de Gravação

1"

1.600 bytes

Ex. 1.600 BPI

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Densidade Radial de Gravação

1

1"

Ex. 40 TPI40 trilhas

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Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade

• Zip Drive–Capacidade: 100 Mbytes

–Custo da Unidade: US$ 100-200

–Custo do Disco: US$ 10

–Atualmente substitui nos micros, o espaço antes ocupado pelo drive de 5,25”