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domingo, 18 de fevereiro de 2024

Código Binário BASICO

 O sistema binário é um sistema de numeração formado por apenas dois algarismos, 0 (zero) e 1 (um).

Ou seja, só admite duas possibilidades, sempre antagônicas, que jamais podem ocorrer ambas ao mesmo tempo, como:
tudo / nada; ligado / desligado; presença / ausência, direito / esquerdo, alto / baixo, verdadeiro / falso, aceso / apagado...

Semelhante ao sistema de numeração arábico que usamos (que, quando se chega ao 9, retorna-se ao 0), no código binário quando se chega ao 1 volta-se ao 0, já que o conjunto só possui dois algarismos.

Os microprocessadores percebem somente sinais elétricos, distinguindo-os em dois níveis de voltagem:

nível alto, "high", H =tensão elétrica alta e
nível baixo, "low", L =tensão elétrica baixa

Portanto, qualquer comunicação com o microprocessador pode ser reduzida exclusivamente a esses dois sinais, associando-se H com o bit 1 e L com o bit 0.

Os computadores geralmente são idealizados para armazenar instruções em múltiplos de bits, chamados bytes. Antigamente o byte tinha tamanho variável, mas, por meio de tentativas e erros, durante os últimos 50 anos, foi estabelecido e aceito o byte com oito bits, que também é chamado de octeto.

Assim, com 8 bits em um byte, é possível representar 256 valores, de 0 a 255:
0 = 00000000
1 = 00000001
2 = 00000010
3 = 00000011
...

253 = 11111101
254 = 11111110
255 = 11111111

Quando os primeiros computadores foram projetados, percebeu-se que seriam necessários cerca de 250 códigos diferentes para representar, com valores diferentes, todos os números; letras maiúsculas, minúsculas e acentuadas e os demais símbolos.

Então, cada caracter diferente (número, letra ou símbolo), recebeu um valor. Por exemplo, o “A” maiúsculo, foi chamado de 65, o “B”, 66 e assim por diante.

Mas como representar esses valores, um a um, de uma forma exata e única para cada valor?

Para se representar qualquer valor entre 1 e 256, basta ligar ou desligar os bits em grupos de 8 valores, sendo que “0” = desligado (= tensão baixa) e “1” = ligado (tensão alta).

Esse grupo de 8 unidades tem valores que vão dobrando, começando com a primeira da direita, que seria 1. A segunda seria 2; a terceira, 4 ; a quarta, 8, e assim por diante, até a oitava, que seria igual a 128, ou seja, sempre potências de 2.

Como conseguir um certo valor com elas? Por exemplo: Como conseguir 65? E 178?

Verificar se o primeiro valor (128) "cabe dentro" do número.

Se não couber atribui-se código 0.

Se couber atribui-se o código 1, e o resto será usado para continuar.

Repetir para os demais valores com os respectivos restos (64, 32, 16...) até chegar ao 1.

A somatória dos valores que tem código 1 deve ser igual ao valor do número:

Exemplo 1:

Qual é o código de 65?

valor = 128 - 64 - 32 - 16 - 8 - 4 - 2 - 1
código= 0 - 1 - 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 1

Qual é o código de 65?

128 não cabe em 65: código = 0,
64 cabe em 65: código = 1, e 65 - 64 = sobra 1,
32 não cabe em 1: código = 0,
16 não cabe em 1: código = 0,
8 não cabe em 1: código = 0,
4 não cabe em 1: código = 0,
2 não cabe em 1: código = 0,
1 cabe em 1: código = 1, e não há mais resto.

Portanto:

Valor---------Código binário
A = 65---------- 01000001

Exemplo 2:

Qual é o código de 178?

valor = 128 - 64 - 32 - 16 - 8 - 4 - 2 -1
código= 1 - 0 - 1 - 1 - 0 - 0 - 1 - 0

128 cabe em 178: código = 1, e 178 - 128 = sobra 50,
64 não cabe em 50: código = 0,
32 cabe em 50: código = 1, e 50 - 32 = sobra 18,
16 cabe em 18: código = 1, e 18 - 16 = sobra 2,
8 não cabe em 2: código = 0,
4 não cabe em 2: código = 0,
2 cabe em 2: código = 1, e não há mais resto.
último código = 0.

Portanto:

Valor---------Código binário
178-------------10110010

Assim o A maiúsculo, que é simbolizado por 65, em linguagem de máquina se transformou em 01000001, (ou seja, 64 + 1), sendo que os dígitos são lidos da esquerda para a direita.

Portanto, quando pressionamos a letra A maiúscula no teclado, o que é enviado para o processador do computador é o código binário do valor 65, ou seja, 01000001.

As outras letras, maiúsculas e minúsculas, os números, acentos e vários sinais são gerados de maneira idêntica, resultando em uma tabela denominada Código ASCII, que é o código mais usado na comunicação entre computadores de diferentes tipos e fabricantes.

Assim, no sistema de caracteres ASCII, cada valor binário entre 0 e 127 está associado a um caractere específico. Os últimos 128 caracteres comportam elementos especiais, como caracteres acentuados em diferentes línguas como o português.

domingo, 11 de novembro de 2018

Necessidade de Automação – Era da Informação

 

Todo trabalho repetitivo e monótono transforma-se num sofrimento para o homem quando ele o executa constantemente. Este tipo de trabalho gera erros e é muito demorado. Para poupar trabalho ao homem foram desenvolvidas as máquinas, que realizam trabalhos repetitivos mais rapidamente.


Realizar várias operações matemáticas pode ser considerada uma atividade repetitiva, por isso, por volta do ano de 1500 começaram a aparecer as primeiras máquinas de calcular. A primeira que se tem notícia foi uma tabela de multiplicação criada por John Napier.

Blaise Pascal construiu em 1642 sua Pascaline, uma máquina com rodas dentadas que realizava operações básicas de cálculo. Em 1833 foi criada a “calculadora diferencial”, que trazia a inovação de utilizar cartões perfurados. Estes cartões davam instruções à calculadora de como trabalhar com os dados (números). A partir daí temos o conceito de Dados e Instruções, onde as instruções informam à máquina o que fazer com os dados.


 

Primeiros Computadores – O início

 No início da computação, as primeiras máquinas criadas para processarem dados poupavam o homem de verificar vários formulários, realizando a tabulação destes formulários com somas de totais por grupo de dados.



Em 1880 Hermann Hollerith, utilizando o mesmo princípio dos cartões perfurados criou uma máquina para processar os dados do senso populacional dos Estados Unidos. Esta máquina organizou dados como, idade, sexo religião, data de nascimento e cor da pele.

Em 1890, Hollerith diminuiu o tempo de processamento de sua máquina e começou a vender os seus serviços de processamento de dados, dando início à Internacional Business Machine (IBM).

O invento de Hollerith utilizava rodas com pinos que ao passarem pelos furos dos cartões estabeleciam contatos elétricos, que eram interpretados como pulsos por uma calculadora mecânica. O cartão perfurado, hora permitia, hora não permitia a passagem da corrente elétrica, ou seja, um processo de liga e desliga. Os computadores foram evoluindo, mas sempre utilizando o princípio de ligar! Desligar.


 

O primeiro computador, o ENIAC, possuía dezoito mil válvulas que deixavam ou não a corrente elétrica circular, e realizava quinhentas multiplicações por segundo.


 

Depois das válvulas vieram os transistores, muito menores e mais confiáveis, hoje temos os circuitos integrados que possuem em uma única pastilha de silício, milhões de transistores que diminuem bastante o consumo de energia e tornam as operações mais rápidas e seguras.


 

Os computadores não servem apenas para processarem dados matemáticos, eles também armazenam informações qualificadas e classificadas, poupando enorme trabalho à humanidade.

 

Os primeiros microcomputadores

 Os primeiros microcomputadores surgiram na década de 70, concretizando uma filosofia revolucionária até então, onde uma pessoa poderia ter a disponibilidade de uso de um computador para uso exclusivo, sem a necessidade de estar presa a um computador maior e compartilhando recursos com outras pessoas.

Os primeiros microcomputadores utilizavam processadores de 8 bits, como o Apple, Radio Shack e Expert. Uns utilizavam o processador da Motorola, outros, o processador 8080 da Intel. A Intel foi a primeira empresa a fabricar também microcontroladores de 8 bits, os quais eram colocados na placa principal para aliviar o microprocessador de tarefas como controle de entradas e saídas (IIO) de dados do teclado, porta paralela, vídeo, portas seriais, e transferências entre memória e periféricos.


O avanço dos microcomputadores se deu por causa da sua arquitetura aberta, onde qualquer interessado tem acesso ao funcionamento do computador. Com isso, padronizou-se o hardware, e o uso de um mesmo sistema operacional é possível mesmo em equipamentos de fabricantes diferentes, o que antes do microcomputador era impossível.

Mas, o maior avanço para esta nova tecnologia se deu quando a IBM decidiu entrar neste tipo de mercado. O IBM – PC foi apresentado em agosto de 1981 e para ele foram criados os sistemas operacionais PC- DOS (Personal Computer – Dísk Operation System) da Seatle Computers e o MS-DOS da Microsoft.

A novidade da IBM foi a utilização do processador Intel 8088 que trabalha internamente com 16 bits simultâneos, contra os 8 bits de seus antecessores o 8080 e 8085. Mas a transferência de dados externa ainda era feita em 8 bits para poderem ser aproveitados todos os controladores até então desenvolvidos. Este primeiro IBM-PC, foi desenvolvido para ter na placa principal 64 KBytes de memória e cinco slots de expansão. A placa de CPU trazia também controladores de teclado, entrada e saída de dados para gravador cassete e alto falante.


Em 1983 foi lançado o PC-XT (Extended Technology), que trouxe corno inovação a possibilidade de se conectar até oito placas de expansão e possuía 640 KB de memória na placa mãe. O PC-XT foi obtendo melhorias em quantidade de memórias e ganhos em velocidade, graças à concorrência entre diversos fabricantes.


O PC-XT começou a ficar obsoleto, quando em 1984 a IBM lançou o PC-AT (Advanced Technology), que trazia o novo processado r 80286, com capacidade de manipular 16 bits de dados, tanto interna quanto externamente, com isso o conector de expansão passou a ser duplo, para poder acomodar mais estes 8 hits. A principal inovação do microprocessador 80286 foi a possibilidade de endereçar até 16Mega Bytes de memória e a criação do modo de operação protegido. Neste modo de operação, consegue-se isolar vários processos num mesmo sistema operacional. Porém o uso destas facilidades não estavam previstos no MS-DOS, sendo necessária a criação de um novo sistema operacional que utiliza-se todo o poder do 80286, assim nasceu o OS/2 (Operacional System / 2) da 18M/Microsoft, que pode rodar vários programas simultaneamente. Na verdade o microprocessador não executa vários programas ao mesmo tempo, ele dedica frações de tempo para cada programa em execução, dando a impressão que todos estão sendo executados simultaneamente.


A indústria eletrônica continuou evoluindo, em particular a de microprocessadores, lançando o 80386, que trabalha com vários sistema operacionais com maior capacidade de processamento. Depois o coprocessador matemático passa a ser incorporado dentro do próprio microprocessador, eliminando um componente da placa e aumentando o desempenho do computador.

Com o aparecimento do 80486, houve um aumento maior na performance dos computadores. Foi desenvolvido o sistema cujo processador trabalhava com duas velocidades, urna interna e outra externa.

A evolução dos microprocessadores se dava com o aumento na velocidade de operação, e tamanho do barramento de dados, mas sempre com as mesmas instruções existentes desde o 80286. Até que foram lançadas as instruções MMX (Pentíum-Intel) para melhorar o desempenho no cálculo de números inteiros.


E foram desenvolvidas as instruções 3D-Now (K6-AMD) eSSE (Pentium III-InteI), estas tecnologias incorporam novas instruções que agilizam o cálculo de números de ponto flutuante, aumentando o desempenho do computador em aplicativos gráficos e jogos 3D. As instruções SSE também melhoram o desempenho do processador em programas de descompressão de vídeo e reconhecimento de fala, e aplicativos multimídia em geral.



A evolução continua, porém com ganhos em velocidade e capacidade para processamento paralelo, onde executa-se aplica ti vos desenvolvidos com múltiplos processos (rnultithread) mais rapidamente.
Mas é claro que somente os programas otimizados para fazerem uso destas novas instruções apresentam uma melhora em sua performance quando são executados nestes novos processadores.

sexta-feira, 12 de fevereiro de 2016

O que é o Sistema Operacional?

O sistema operacional (S.O) é um programa ou conjunto de programas que aproxima o usuário do computador, traduzindo e direcionando as tarefas solicitadas pelo usuário ou por outros programas em uma linguagem que o processador possa compreender e executar.
Após ligarmos o computador, ele inicia lendo as informações da BIOS e depois passa a carregar na memória o S.O, que deve estar gravado na unidade de armazenamento (HD), o que dá condições para nós usarmos os recursos do computador.
Exemplos de S.O: MS-DOS, Windows, Linux, IOS e outros...

Aplicativos

Apenas com o S.O instalado, o computador não se torna útil, ele estará apenas pronto para receber comandos. Por isso existem os programas ou aplicativos que nos ajudam na utilização do computador, pois eles estão mais próximos de nós do que o processador.
Cada programa ou aplicativo é feito para uma finalidade específica definida durante sua criação pelo seus desenvolvedores. Como exemplo de programa ou aplicativo podemos citar os editores de texto, as planilhas de cálculo, os editores de imagens, navegadores para a internet, reprodutores de sons e imagens, programas para controle de empresas e muitos outros.
Assim, existem diversos tipos de programas residentes dentro do computador, uns mais próximos do processador e outros mais próximos de nós. Para os programas mais próximos do processador dizemos que este é um programa de de baixo nível e para os programas mais próximo de nós dizemos que é um programa de alto nível.   

O que são Firmware, Bios e Driver?

Estes três componentes são conjuntos de códigos básicos (dados e instruções) e que estão mais próximos do processador do que do usuário. Eles são programas que dão vida ao computador, informando-o quem ele é, como é feito e como deve trabalhar.

O que é Firmware?

Firmware é uma combinação de software e hardware que possuem um conjunto de instruções necessárias ao funcionamento de um aparelho eletrônico. Essas instruções estão guardadas dentro de um chip que pode ser uma memória não-volátil ou um controlador de determinadas tarefas.
Existem diversos aparelhos eletrônicos que possuem chips controladores executando tarefas que estão armazenadas dentro de si. 
Por exemplo: Câmeras Digitais, automóveis aparelho de CD/DVD, televisores, celulares e muitos outros.

O que é BIOS? 



BIOS (basic input/output system) é o firmware principal do computador, é a parte do sistema de software que primeiro instrui o processador e o faz comunicar com os seus periféricos. Quando se liga o computador é a BIOS que está em funcionamento, controlando inicialmente o teclado, o vídeo e a carga do sistema operacional.
Ela é então responsável por iniciar o funcionamento do computador com um minimo de auxílio de qualquer periférico, promovendo o que chamamos de bootstrap, normalmente abreviado de boot. E ela continua controlando os componentes primários do computador juntamente com o sistema operacional mesmo após a sua carga.  

O que é Driver?



O driver é um programa produzido pelo fabricante do dispositivo de hardware, (modem, impressora, placa de som, placa de vídeo e outros periféricos) que permite a integração entre sistema operacional e este dispositivo.Ele tem as informações de como o sistema operacional pode acessar os circuitos e funções do dispositivo e também funciona como tradutor dos comandos vindos do sistema operacional para o dispositivo.
Por isso, ao se instalar uma nova placa ou periférico no computador é importante azer também a ligação lógica através do driver adequado, para o correto funcionamento do novo dispositivo junto com o sistema operacional.  

quarta-feira, 10 de fevereiro de 2016

Sistema Binário


A matemática também acompanhou a evolução dos computadores, desenvolvendo a aritmética binária onde só existem dois numerais - 0 e 1, onde 0 representa a ausência de corrente elétrica, e 1 o oposto. Na aritmética binária qualquer número ou simbolo gráfico são representados por zeros e uns. A aritmética binária recebe este nome porque trabalha apenas com dois digitos, e da junção destas duas palavras, binário e dígito, surgiu a palavra bit (Binary Digit).
Para se representar um carácter, numérico ou alfabético, são utilizados oito bits, e este conjunto chamamos de byte.


Conversão

A conversão de um número decimal para a escrita binária pode ser efetuada manualmente com o método dos restos. O número decimal é sucessivamente dividido por dois até o não sobrar mais resto. Ao se ler os restos no sentido inverso ao das divisões, teremos o equivalente binário. Veja a seguir:


Para se passar do sistema binário ao decimal, basta somar todas as potências de 2 que possuam o correspondente binário igual a 1.

Principais componentes do computador

Aqui iremos mostrar quais são os principais componentes do computador, sendo elas internas e externas.


Internos: 

Placa Mãe: Como o próprio nome sugere, a placa mãe é a principal placa, onde estão localizados os componentes mais importantes do computador.


Processador: É o cérebro da placa mãe, ele controla as operações do micro como um todo, interpreta e executa as instruções dos programas.  


HD (Hard Disk): Componente obrigatório nos micros, ele é um disco rigido de alta capacidade, muito maior que os CD's e os pendrives, e muito mais rápido. O HD também conhecido como Winchester (Nome código do projeto), HD (Hard Disk) e HDD (Hard Disk Drive). 


Placa de Memória RAM: É ela que determina a velocidade de comunicação entre o processador e a placa mãe. 


Placa de Vídeo: A placa de vídeo é a responsável pela decodificação dos sinais digitais recebidos do processador e o envio destes sinais para o monitor.


Placa de Modem: Responsável pela conexão de internet via telefone (Conexão discada). Os modens são equipamentos que transformam sinais digitais emitidos pelo computador, em sinais analógicos que são enviados através de linhas telefônicas. 


Drive de CD-Rom: Os drivers de CD-Rom são utilizados para multimídia, nela são feitas as leituras dos discos digitais e também dos CDs de musica. São muito utilizados para instalação de programas. Ex: Instalação da Impressora.
Drive de CD-DVD: Tem a mesma função do CD-Rom, mas está le CD e DVD, e grava em ambos.

Cabos Flat (IDE): São cabos de ligação IDE que levam informações entre a placa mãe, HD, CD-Rom, Floppy, Gravadoras e outros periféricos. 

Cabo Sata: É o sucessor ao cabo Flat (IDE), usado também para conectar HD, CD-Rom, entre outros. E o cabo Sata é superior em velocidade comparado ao Flat (IDE).

Placa de Rede: Está placa permite a ligação de dois ou mais computadores em rede local, permitindo o compartilhamento de recursos entre os computadores. E é utilizado cabo de rede com RJ 45 nas pontas. Elas podem ser On-board ou Off-board.



Floppy (Disquete de 3 ¹/²): É também conhecido como drive de disquete, era usado para inicialização do computador e também para leitura de disquetes de 3 ¹/² (discos removíveis).  

Fonte de Alimentação: A fonte é responsável por distribuir energia a todos os componentes elétricos do micro.


Externos:   

Monitor: Periférico com a função única de nos mostrar o que acontece dentro do computador, através dele que visualizamos as informações processadas.


Teclado: Principal encaminhador de comandos, encarregado de levar nossas informações ao interior da máquina.


Mouse: Periférico de comando que auxilia as funções do teclado, permite acesso rápido aos ícones e normalmente é provido de 2 ou 3 botões, o principal (esquerdo) e o auxiliar (Direito).


Estabilizador de energia: O estabilizador é encarregado de enviar energia adequada ao funcionamento do micro, corrigindo as variações de tensão elétrica. 


Impressora: Equipamento opcional no conjunto, ela literalmente coloca no papel o resultado de seu trabalho no computador. 


Gabinete: A caixa que abriga todos os componentes do micro se chama gabinete ou CPU (Central de Processamento Único), ele pode ser vertical ou horizontal e é fabricado separadamente dos seu componentes. 

  

terça-feira, 9 de fevereiro de 2016

O que é Informática?

       

        Informática é a ciência da informação. Hoje em dia, com a velocidade com que as informações são transmitidas e processadas, é vital para o sucesso das empresas e o progresso das pessoas, o conhecimento desta ciência. Dentro da nova concepção atual sobre a relação homem-social-trabalho, torne-se necessário que os esforços humanos sejam direcionados para o progresso, a pesquisa, a criação, onde a inteligência seja realmente necessária. Ficando a cargo da informática e da tecnologia, o trabalho repetitivo e cansativo da produção.

O que é o computador?


       O Computador é uma maquina capaz de executar uma série de tarefas complexas que, se fossem feitas manualmente, exigiriam um tempo maior. Tecnicamente, o computador é um dispositivo eletrônico controlado por um conjunto de instruções, as quais chamamos de programas. O computador pode ser analógico (resolve problemas físicos, são utilizados meios mecânicos. Comumente encontrados em laboratórios) ou digital (resolve o estado do problema, são utilizados digitos. São encontrados em bancos, comércios, escolas, residencias, etc.). 
       Um sistema de computador é integrado pelo hardware e pelo software.

Hardware: É a parte física do computador, a máquina e seus componentes em geral com placas, fios, e os mais visíveis: mouse, teclado, vídeo ou monitor, CPU (Unidade Central de Processamento), impressora, etc...


Software: É a parte lógica do computador, ou seja, tudo o que não podemos tocar, como por exemplo os programas de computador. O software pode ser aplicativo ou básico.



Aplicativo: São programas utilizados para efetuar um processamento específico. Pode ser utilizado por pessoas com pouco conhecimento em informática (Operadores). Ex.: Folha de pagamento, Contabilidade, Editores de Texto, etc... 



Básico: São programas utilizados para construir e utilizar outros programas. Ex: Linux, Mac, Windows, etc...



sábado, 22 de janeiro de 2011

O que é maquina Analitica?

    


      

    Idealizada em 1833 por Charles Babbage, um professor da Universidade de Cambridge, considerado o "pai" da informática moderna, a máquina analítica era muito similar, em conceito, aos computadores atuais. Usava um sistema decimal e era capaz de realizar virtualmente qualquer operação.