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Introdução à Informática
Prof. Roberto Cabral de Mello Borges Instituto de Informática / Escola Técnica - UFRGS 2009 Parte 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) Binário (Base 2)
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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Sistemas de Numeração 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.
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Sistemas de Numeração 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
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7 - Sistemas usados em Informática:
a) Sistema Binário (Base 2) Símbolos: 0 e 1 Exemplo: ( )2 Sistema Quaternário (Base 4) Símbolos: 0, 1, 2, 3 ( )4 Sistema Octal (Base 8) Símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ( )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 =( )2 EBCDIC (Extended Binary Code Decimal Interchange Code) sistema mais usado nos mainframes algarismo 1 é representado como (F1)16 = ( )2
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Conversão de Sistemas de Numeração
Da base 2 para base 10: exemplo: ( )2 = ( ? )10 = = = 366 = (366)10
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n 2n 4n 8n 16n 1 2 4 8 16 64 256 3 512 4.096 65.536 5 32 1.024 32.768 6 7 128 16.384 9 10 11 2.048 12 13 8.192 14 15
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7 - Sistemas usados em Informática:
Sistema Hexadecimal (Base 16) Símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F Exemplo: (2A35D4F)16
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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 Cartão Universal: 80 colunas 12 alturas Coluna
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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 029 IBM 026 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: Não 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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Impressoras de Impacto: Linha
Cilindro (Drum)
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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$ 70 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$ 300 a 3.000 Unidades para velocidades: cps: Characters Per Second ppm: 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 / DDS
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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, e BPI 1 “
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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 3 m 7 { H & + 4 Byte Trilha de Paridade
Símbolos B 3 m 7 { H & + 4 Byte Trilha de Paridade 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 Opto-Magnético
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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 5.25 Diskette 3.5
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Diskette 3 1/2"
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Capacidades dos Diskettes
Densidade Dupla (DD) Alta Densidade (HD) 5 1/4” 360 K 1,2 M 3 1/2” 800 K 1,44 M
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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
1.600 bytes 1" Ex BPI
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Densidade Radial de Gravação
Ex. 40 TPI 40 trilhas 1" 1
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Discos Magnéticos Removíveis de Alta Capacidade
Zip Drive Capacidade: 100 Mbytes Custo da Unidade: US$ Custo do Disco: US$ 10 Atualmente substitui nos micros, o espaço antes ocupado pelo drive de 5,25”
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Discos Ópticos CD AUDIO CD-ROM CD-R 1982 1984 1993 1990 DVD video
Video CD 1982 1984 1993 1990 DVD video DVD-ROM CD-Regrav. DVD Grav. 1996 1997 1997 1999
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Discos Ópticos CD-ROM CD-R (CD Recordable)
tecnologia similar à do CD de som capacidade: 650 Mb CD-R (CD Recordable) CD Gravável uma única vez CD-WORM (CD-Write Once Read Many) similar ao CD-ROM, porém gravável (uma única vez, para muitas leituras. CD-RW (CD-ReWrite) similar ao CD-WORM, porém regravável várias vezes. DVD (Digital Versatile Disc) Disco digital que grava Som, Imagem e Dados Blu-ray
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CRD-R e CDR-RW
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CD-R
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DVD Digital Versatile Disc Discos com capacidade de 4.7 GB até 17 GB
Tipos de DVD DVD-RAM: disco definido pelo DVD Forum (Matsushita, Toshiba e Time Warner); é o padrão de maior presença no mercado; filmes gravados neste padrão não são compatíveis com a maior parte dos DVD players.(Capacidade: 4,7 ou 9,4 Gb- 1 ou 2 faces) DVD-R: DVD gravável uma única vez (Capacidade: 4,7 Gb) DVD+RW: DVD regravável desenvolvido pela Sony, HP, Philips e Yamaha, que formam a DVD+RW Alliance; é compatível com a maioria dos DVD players. (Capacidade: 4,7 Gb) DVD-RW: padrão de DVD regravável definido pela Apple e Compaq. (Capacidade: 4,7 Gb) VCD: Video Compact Disc. Formato que grava até 80 minutos de vídeo com qualidade similar à das fitas VHS. Pode ser executado nos drives de CD-ROM e DVD players. (MPEG1)
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Blue-ray Capacidade: 50Gb (200Gb) Resolução: 1080x1920
Tempo : 12 h video Custo: Aparelho: R$ 300 a R$ 2.000 Mídia: R$ 70 a R$ 100
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Trilhas nos CD/DVD x Discos Magnéticos
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Outros Traçador Gráfico (Plotter)
usado para fazer desenhos de plantas, gráficos, figuras.... muito usado por engenheiros, arquitetos e projetistas de indústrias dispositivos que desenham com canetas especiais de diversas cores e/ou espessuras, em papel com dimensões que variam entre o tamanho A4 até A0
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Tinta Magnética Tinta Magnética (Magnetic Ink)
usado nos cheques bancários consiste na impressão de números com tinta magnética (tinta com partículas magnéticas em suspensão) há dois sistemas importantes: CMC-7 (Character Magnetization Code - 7 digits) MICR (Magnetic Ink Character Recognition)
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CMC-7 e MICR CMC-7- Usado no Brasil, México, França, Espanha
MICR - Usado nos Estados Unidos, Canada, Porto Rico, Panamá e Inglaterra
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Código de Barras (Bar Code)
usado para automação comercial em supermercados e lojas comerciais em geral existem 2 sistemas importantes: UPC (Universal Product Code) usado nos EUA, tem 12 dígitos EAN (European Article Numbering) usado na Europa e adotado no Brasil, tem 13 dígitos UPC-E UPC-A EAN-13 EAN-8
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Código EAN - Brasil 7 8 9 7 5 2 1 3 Pais Empresa Produto DC
2 1 3 Pais Empresa Produto DC 789 - Brasil Charrua Água Mineral 500ml 0 - Dígito de Controle SOMA=( ) + ( )*3) DC=CEILING(SOMA;10)-SOMA=CEILING(80;10)-80=0
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Código de Barras bidimensional
QR Code Capacidades: 7089 caracteres numéricos 4296 caracteres alfanuméricos
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OCR (Optical Character Recognition)
Reconhecimento Óptico de Caracteres (OCR) usado pelos Correios e outros serviços que precisam reconhecer caracteres manuscritos ou impressos e transcrevê-los para o computador 9 1 5 9 9
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Scanner serve para capturar imagens, fotos, textos e transportá-los para o computador uma vez transportados, pode-se editar a imagem retirando, inserindo ou alterando partes da imagem; pode-se mudar as cores, os tons e matizes, bem como alterar o tamanho da imagem em relação ao original
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Mesa Digitalizadora permite criar e manipular imagens com auxílio de um tipo especial de caneta conectada à mesa. A imagem ou desenho criado sobre a mesa é digitalizado
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Folha Óptica Cartão Magnético
usada para marcações à lápis ou caneta de marcas em espaços pré-determinados é usado em concursos públicos, vestibulares, pesquisas de mercado e nos volantes da Loto, Sena, etc. Cartão Magnético é usado por bancos, cartões de crédito e lojas comercais para identificar numa tarja magnética, dados do cliente Tarja Magnética
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“Smart Card” É um cartão similar ao cartão magnético, porém não tem tarja magnética e sim um chip interno. É usado como “dinheiro eletrônico”, para pagamento de serviços e produtos, tal como se usa o cartão magnético. Ex.: Cartão usado na free-way ( ) e Cartão TRI (2008).
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Smart Card - Exemplos
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Smart Label (I-Code) Etiqueta Inteligente, que contém chips I-Code.
O chip não necessita alimentação; quando passa por sensores é energizado e emite sinal de identificação. Pode ser usado para sistemas anti-furto, como débito automático no check-out, bem como controle de estoques. Biblioteca Nacional de Singapura, com livros, CD-ROM, fitas VHS
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RF-ID Transmissão de dados através de Rádio Fequência.
Usado em passaportes, produtos em estoque, pagamento de pedágio (Free-way e Shoppings).
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Apontadores Joystick (mais indicado para jogos)
Paddle (usado em jogos e equipamentos especiais) Mouse (usado em todos os ambientes gráficos, orientados à janelas/menus, como o Windows e Mac-OS
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