Introdução à Informática Prof. Roberto Cabral de Mello Borges Instituto de Informática / Escola Técnica - UFRGS 2009 Parte 2

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.

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.

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

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.

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

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 (2130012)4 Sistema Octal (Base 8) Símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 (26074461)8

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 algarismo 1 é representado como (F1)16 = (1111 0001)2

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

n 2n 4n 8n 16n 1 2 4 8 16 64 256 3 512 4.096 65.536 5 32 1.024 32.768 1.048.576 6 262.144 16.777.216 7 128 16.384 2.097.152 268.435.456 4.294.967.296 9 134.217.728 68.719.476.736 10 1.073.741.824 1.099.511.627.776 11 2.048 4.194.304 8.589.931.592 17.592.186.044.416 12 281.474.976.710.656 13 8.192 67.108.864 549.755.813.888 4.503.599.627.370.496 14 4.398.046.511.104 72.057.594.037.927.936 15 35.184.372.088.832 152.921.504.606.846.976

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

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

Outras Bases Base qualquer para Decimal Decimal para Base qualquer

Representação de números nos computadores: Inteiro - 1 byte (Char): Com Sinal

Representação de números nos computadores: Inteiro Sem Sinal

Representação de números nos computadores: Real - Palavra de 2 bytes (16 bits)

Representação de números nos computadores: Real - Palavra de 4 Bytes (32 bits)

Representação de números nos computadores: Real - Palavra de 6 bytes (48 bits)

Representação de números nos computadores: Real - Palavra de 8 bytes (64 bits)

Meios e Dispositivos de Entrada, Saída (E/S) e Armazenamento Cartão Fita de Papel Papel Impresso Fita Magnética Disco Magnético Outros

Cartão Perfurado Altura Cartão Universal: 80 colunas 12 alturas Coluna

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

Cartão Perfurado - 90 colunas

Modelos de cartões especiais

Cartão Perfurado (1928-hoje)

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

Perfuradora de cartões manual

Perfuradora de Cartões IBM 029 IBM 026 Classificadora

Port-a-Punch (usado nas eleições americanas)

Picote cortado pelo Port-a-Punch

Fita de Papel Canal Coluna

Fita de Papel Perfurado

Fita de Papel

Leitora de Fita de Papel

Perfuradora manual de Fita de Papel

Fita de Papel usada em máquinas de Telex (precursora do Fax)

Papel Impresso Papel Sanfonado ou Formulário Contínuo É organizado em linhas e colunas Pode ter uma ou mais vias Pode ser pautado ou liso

Tamanhos de formulários Standard (132 colunas x 66 linhas) [ 14”x 11” ] US Letter (80 colunas x 66 linhas) [ 8,5”x 11” ]

Impressoras Impacto: Não Impacto: linha: cilindro cadeia caractere: matricial margarida esfera Não Impacto: térmica jato de tinta laser

Impressoras de Impacto: Linha Cadeia (Chain, Band)

Impressoras de Impacto: Linha Cilindro (Drum)

Impressoras de Impacto: Caractere--> Matricial

Impressoras de Impacto: Caractere--> Matricial

Impressoras de Impacto: Caractere--> Matricial

Impressoras de Impacto: Caractere--> Margarida

Impressoras de Impacto: Caractere--> Esfera

Impressora de Rolete

Jato de Tinta

Impressora Laser

Impressora Laser

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

Impressora Jato de Tinta Sólida

Impressora de Sublimação de Tintura (Dye Sublimation)

Transferência Térmica de Cera (Thermal-Wax Transfer)

Impressora Térmica

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

Densidades de Impressão Densidade Horizontal de Impressão É a quantidade de caracteres que é impressa por polegada ao longo de uma linha. É medida em CPI (Characters Per Inch) Ex: 10 CPI, 12 CPI Densidade Vertical de Impressão É a quantidade de linhas que é impressa por polegada de altura na vertical. É medida em LPI (Lines Per Inch) Ex: 6 LPI, 8 LPI

Densidade Horizontal de Impressão 1 " Texto em 10 CPI 1 " Texto em 12 CPI

Densidade Vertical de Impressão 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 1 " 3 6 LPI 8 LPI 4 5 6

Exemplo Papel com 8 "de largura e 11" de altura Quantos caracteres cabe em uma linha e quantas linhas cabe na folha, se a Densidade Horizontal de Impressão é 12 CPI e a Densidade Vertical de Impressão é 6 LPI? Caracteres por Linha: 8" x 12 CPI = 96 caracteres Número de Linhas: 11" x 6 LPI = 66 linhas 11"

Fita Magnética Trilha Coluna

Tipos de Fitas Magnéticas: Rolo (Reel) Cassette Cartucho (Cartdrige) “Streamer” DAT (Digital Audio Tape)

Fita Magnética - Rolo

Fita Magnética - Cassette

Fita Magnética - Cartucho (Cartdrige)

Fita Magnética - Streamer

Fita Magnética - DAT / DDS

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 BPI 1 “

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

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.

Disco Magnético Setor ou Segmento Trilha

Tipos de Discos Magnéticos: Fixos: H.P.T. (Head Per Track) Rígido (Winchester ou Hard Disk) SSD (Solid State Drive) Removíveis: Cartucho (Cartdrige) Panela (Pack) Flexível (Diskette ou Floppy) Óptico Opto-Magnético

Disco Magnético - HPT (Head Per Track)

Disco Magnético Pack (Panela)

Disco Magnético - Winchester

Disco Magnético Cartucho (Cartdrige)

Diskette 5.25 Diskette 3.5

Diskette 3 1/2"

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

Características dos Diskettes Tamanho (polegadas) 5,25 (DD) 5,25 (HD) 3,5 (DD) 3,5 (HD) 3,5 (SHD) Capacidade (bytes) 360 Kb 1,2 Mb 720 Kb 1,44 Mb 2,88 Mb Trilhas 40 80 Setores/Trilha 9 15 18 36 Bytes/Setor 512 Faces 2 Setores 720 2400 1440 2880 RPM 300 360 Taxa Transferência (Kbps) 250 500 350 Capacidade = bytes/setor x faces x Setores/trilha x Trilhas Ex. SHD ---> =512 x 2 x 36 x 80 = 2.949.120 = 2,88 Mb

SSD (Solid State Drive) Usam tecnologia de memória Flash Caracteristicas: Baixo consumo Não tem peças móveis Resiste a choques e vibrações Alto custo Baixa velocidade Menor capacidade

Principais Discos usados em Microcomputadores: Winchester capacidades: 40 Gbytes a 640 Gbytes custo: US$ 100 a 1000 interno ou externo Diskette capacidades: 360 Kbytes a 1,44 Mbytes custo do diskette: cerca de US$ 0,40 ou menos

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

Densidade Linear de Gravação 1.600 bytes 1" Ex. 1.600 BPI

Densidade Radial de Gravação Ex. 40 TPI 40 trilhas 1" 1

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”

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

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

CRD-R e CDR-RW

CD-R

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)

Trilhas nos CD/DVD x Discos Magnéticos

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

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)

CMC-7 e MICR CMC-7- Usado no Brasil, México, França, Espanha MICR - Usado nos Estados Unidos, Canada, Porto Rico, Panamá e Inglaterra

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

Código EAN - Brasil 7 8 9 7 5 2 1 3 Pais Empresa Produto DC 2 1 3 Pais Empresa Produto DC 789 - Brasil 7502 - Charrua 10300 - Água Mineral 500ml 0 - Dígito de Controle SOMA=(7+9+5+2+0+0) + (8+7+0+1+3+0)*3) DC=CEILING(SOMA;10)-SOMA=CEILING(80;10)-80=0

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

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

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

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

“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.

Smart Card - Exemplos

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 100.000 livros, 6.200 CD-ROM, 6.000 fitas VHS

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