Itaqui - RS, 2º Semestre de 2014.
Prof. Dr. Rogério R. de Vargas
I n f o r m á t i c a
Dados, bits, bytes, representação de dados e sistemas de numeração e representação numérica
Agenda ☺
▪ Dados; ▪ Bits; ▪ Bytes; ▪ Representação de dados; ▪ Sistemas de numeração; ▪ Representação numérica.
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Representação de dados
▪ Acredita-se que a criação de números veio com a necessidade de contar, seja o número de animais, alimentos, ou coisas do gênero.
▪ Como a evolução nos legou algumas características, como os cinco dedos em cada mão e cinco dedos em cada pé, seria muito natural que os primeiros sistemas de numeração fizessem uso das bases 10 (decimal) e 20 (vigesimal). ▪ O número 80 em francês, por exemplo, escrito
como quatre-vingt (ou, quatro vezes o vinte), é remanescente de um sistema vigesimal.
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Representação de dados
▪ Computadores modernos, por outro lado, usam “chaves elétricas” para representar números e caracteres.
▪ Cada chave pode estar ligada ou desligada e a combinação dos estados de um conjunto destas chaves representa algo (número ou caracteres).
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Representação de dados
▪ Visto que o “cérebro” de um computador é simplesmente um conjunto de chaves elétricas, onde cada chave possui apenas dois estados possíveis (ligada/desligada), computadores “pensam” usando apenas 2 dígitos: 0 e 1 (0 para desligada e 1 para ligada).
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Representação de dados
▪ Portanto, computadores se utilizam de uma forma de representação de dados para descrever números e caracteres na forma de um conjunto de 0s e 1s.
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Representação de dados
▪ Linguagens humanas usam palavras que c o n t ê m u m n ú m e r o v a r i á v e l d e caracteres.
▪ Computadores não possuem a capacidade de trabalhar com palavras de tamanho variável.
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Representação de dados
▪ Por isso, suas “palavras” (representação de caracteres e números) têm um número predeterminado de caracteres, que, na linguagem binária, são chamados de bits (binary digits).
▪ Os primeiros computadores pessoais que se tornaram populares usavam 8 bits (1 byte- binary term) para representar uma “palavra”.
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Representação de dados
▪ Ass im, o computador sabia onde começava uma palavra e onde ela acabava apenas contando o número de bits.
▪ A partir da evolução dos computadores, as “palavras” evoluíram para 16 bits (PC 286), 32 bits (PC 386-Pentium) e 64 bits (maioria dos computadores de hoje).
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Representação de dados
▪ Des sa f o rma , uma “pa l av ra” do computador passou a não ser mais composta apenas por um byte, mas por 2, 4 e agora 8 bytes.
▪ Essa evolução permitiu que cada vez mais coisas pudessem ser representadas através das palavras do computador, aumentando o número de instruções inteligíveis por ele.
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Representação de dados
• Cada combinação de 0 e 1 (zeros e uns) indica um número ou letra de acordo com uma tabela de códigos.
• Cada código tem sua tabela, na qual o caractere é indicado por um determinado número de bits zeros e uns combinado entre si.
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Representação numérica
• A representação de quantidade no computador se baseia na representação sistemas numéricos tradicionalmente conhecidos.
• Estes sistemas numéricos são posicionais, isto é, cada quantidade é representada em uma única forma, mediante uma certa combinação de símbolos, que têm um significado distinto, segundo sua posição.
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Representação numérica
• No sistema decimal, como já comentado, cada posição tem um valor intrínseco que equivale a dez vezes o valor da posição que está imediatamente a sua direita.
• Supondo que a cada posição designamos uma casa, o valor das casas vai aumentando para a esquerda de 10 em 10 vezes e os dígitos ou símbolos que podemos colocar nelas são: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9, os quais possuem um valor intrínseco distinto para cada um.
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Representação numérica
• Se representarmos o número 245 assinalando um símbolo a cada casa, indicando o valor de cada casa, teremos:
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Representação numérica
• O s ign i f icado de cada d íg i to em determinada posição é o valor da casa multiplicado pelo valor do dígito e a quantidade representada é a soma de todos os produtos.
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Representação numérica
• Temos que o número 3547, por exemplo pode ser representado da seguinte forma: !
3.103 + 5.102 + 4.101 + 7.100 = 3000 + 500 + 40 + 7 = 3547
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Representação numérica
• Sistema decimal: • Utiliza 10 algarismos combinados, com ou
sem repetição. 0,1,2,3,4,5,6,7,8 e 9.
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Representação numérica
• Sistema Octal: • Utiliza 8 algarismos combinados, com
ou sem repetição. 0,1,2,3,4,5,6 e 7.
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Representação numérica
• Sistema Hexadecimal: • Utiliza 16 algarismos: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E e F.
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Para que serve o byte
▪ Pa r a r e p r e s e n t a r, n a m e m ó r i a d o computador, os símbolos de nossa linguagem.
▪ Com 8 bits (= 1 byte) podemos representar cerca de 256 (= 28 símbolos) diferentes, pois estaríamos combinando 8 “casas”, nas quais podem conter um “0” ou um “1”. ▪ Exemplos: 00101001 poderia ser a representação
de “A”, 00101010 poderia ser “B”, e assim por diante.
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Bits e bytes
▪ Existem também termos para referir-se a múltiplos de bits usando padrões prefixados, como:
▪ quilobit (kb), megabit (Mb), gigabit (Gb) e Terabit (Tb).
▪ Notar que a notação para bit utiliza um "b" minúsculo, em oposição à notação para byte que utiliza um "B" maiúsculo (kB, MB, GB, TB).
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Bits e bytes
▪ Os bytes representam todas as letras (maiúsculas e minúsculas), sinais de pontuação, acentos, caracteres especiais e até informações que não podemos ver, mas que servem para comandar o computador e que podem inclusive ser enviados pelo teclado ou por outro dispositivo de entrada de dados e instruções.
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Bits e bytes
▪ Para que isso aconteça, os computadores utilizam uma tabela que combina números binários com símbolos: a tabela ASCII (American Standard Code for Information Interchange).
▪ Nela, cada byte representa um caractere ou um sinal.
▪ A partir daí, foram criados vários termos para facilitar a compreensão humana da capacidade de armazenamento, processamento e manipulação de dados nos computadores.
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Tabela ASCII (extendida)
• ASCII Estendido: Para ajustar o tamanho de cada padrão a 1 byte (8 bits), foi adicionado ao código ASCII um bit 0 à esquerda do algarismo mais significativo.
• Desse modo, cada padrão passou a ocupar exatamente um byte de memória.
• Em outras palavras, no código ASCII estendido, o primeiro padrão é 00000000 e o último é 01111111.
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Múltiplos de byte
▪ No que se refere aos bits e bytes, tem-se as seguintes medidas (medida de informação/armazenamento):
1 kilobyte (KB) 1.024 bytes
1 megabyte (MB) 1024 x1024 bytes =
1.048.576 bytes (1024
1 gigabyte (GB) 1024 x1024 x 1024 bytes =
1.073.741.824 bytes (1024
1 terabyte (TB) 1024 x1024 x 1024 x 1024 bytes =
1.099.511.627.776 bytes (1024
1 pentabyte (PB) 1024 x1024 x 1024 x 1024 x 1024 bytes =
1.125.899.906.842.624 (1024
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