capítulo 2-inf aula 5a8 2016

8/19/2019 Capítulo 2-Inf Aula 5a8 2016

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2. EQUIPAMENTOSProfa. Ana Regina Cecim

Profa. Rita Porfírio

INFORMÁTICA


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Unidade 2 - Equipamentos

Equipamentos – 2 –

SUMÁRIO

2.1. sistema binário de numeração;

2.2. chip, bit, byte, circuitos lógicos e memória eletrônica;2.3. detalhamento da representação dos dados na

memória;

2.4. lógica digital;

2.5. equipamentos de um computador pessoal.


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3REPRESENTAÇÃO DE DADOS

Um computador executa operações sobre dados

numéricos (os números) ou alfabéticos (letras e símbolos).

Por outro lado, um computador somente opera sobrevalores representados em notação binária, isto é, somente

“entende” bits - uns e zeros.

Assim, os dados precisam ser representados no

computador (na memória e no processador) sempre em bits,de forma que o computador possa interpretar corretamente o

seu significado e executar as operações adequadas.

Chip, bit, byte, circuitos lógicos e memória eletrônica.



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4ARITMÉTICA BINÁRIA

o sistema binário utiliza 8 bits para representar umcaracter.

byte - grupo de 8 bits. cada byte armazena o equivalente aum caracter de nossa linguagem.(letra, numero, sinais etc...)é a unidade de medida básica e universal para a capacidade

de armazenamento de informação que o computador e

todos os seus dispositivos utilizam

1 caracter = 1 b te = 8 bits = 256 combina ões


O bit é a base de toda a linguagem usada peloscomputadores, são geralmente usados como medida de

velocidade na transmissão de dados (um “modem” 14400

transmite 14400 bits por segundo (bps);


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Conceitos Básicos - Lógica Digital – 5 –

Todos as complexas operações de um computador

digital acabam sendo combinações de simplesoperações aritméticas e lógicas básicas.

Ex: somar bits, complementar bits (para fazer subtrações), comparar bits, mover bits.

Estas operações são fisicamente realizadas porcircuitos eletrônicos, chamados circuitos lógicos (ougates - "portas" lógicas).


Computadores digitais (binários) sãoconstruídos com circuitos eletrônicos

digitais - as portas lógicas (circuitos

lógicos).


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Os sistemas lógicos são estudados pela álgebra desde o

século XIX , o matemáticos inglês George Boole,sistematizou a logica proposicional como uma Algebra,codificou proposições, enunciado como verdadeiros oufalsos, através de uma linguagem simbólica (1) (0).


Conceitos Básicos - Lógica Digital

Posteriormente, percebeu-se

que a álgebra de Boole

descrevia dois estadosverdadeiro ou falso, ou nos

circuitos lógicos ligado ou

desligado ( alta ou baixa

tensão).


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A álgebra de Boole trabalha com apenas duas grandezas: falso

(0) ou verdadeiro (1).

Para entender melhor os circuitos lógicos que virão, serãocomparados com as chaves empregadas em circuitos elétricos,onde esses circuitos lógicos do computador, os sinais binários

são representados por níveis de tensão.



0 projeto de circuitos digitais e a análise de seu comportamento em

um computador podem ser realizados através do emprego de

conceitos e regras estabelecidas por uma disciplina conhecida como

Algebra de Chaveamentos (Switching Algebra ), que é um ramo daálgebra booleana ou álgebra moderna.

Internamente, um computador é constituído de elementos

eletrônicos, como resistores, capacitores e principalmente

transistores.


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EQUIPAMENTOS


Circuitos digitais

Esses circuitos, chamados circuitos digitais, são formados de

pequenos elementos capazes de manipular grandezas apenas binárias.os pequenos elementos referidos são conhecidos como portas (gates)

lógicas, por permitirem ou não a passagem desses sinais, e os

circuitos que contém as portas lógicas são conhecidos como circuitos

lógicos.

Os transistores são, em geral,

componentes de determinados

circuitos eletrônicos que precisam

armazenar os sinais binários e

realizar certos tipos de operações

com eles.



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– 9 – Conceitos Básicos - Lógica Digital

OPERAÇÕES LÓGICAS

Basicamente, as relações entre as variáveis logicas são

estabelecidas através de três operações.

Soma (Função or) representada pelo simbolo (+)

Produto (Função and) representada por um ponto (.)

Inversão (Função not) que pode ser representada por uma barra sobre a variável ou um apostrofe junto a variável.


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ÁLGEBRA BOOLEANA

- A álgebra Booleana trabalha somente com os valores 0 e 1

(verdadeiro e falso). O estudo da Algebra de Booler é muito

importante para a compreensão dos circuitos lógicos. Muito

utilizados nos computadores digitais.

Já vimos os operadores and, Or e Not que aceitam entradas

gerando saídas definidas.

- As Funções Booleanas trabalham com variáveis Booleanas e

operadores lógicos que podem ser transformados através de

todas as possibilidades de 0 e 1, atribuídos as variáveis emtabelas verdades e circuitos lógicos,

EX: Dada a função Booleana F= A.B+A` Temos:


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F= A.B+A`

ÁLGEBRA BOOLEANA


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1 -No próximo exemplo temos a função Booleana

F= A.B+B`. Crie a tabela verdade.

ÁLGEBRA BOOLEANA


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ÁLGEBRA BOOLEANA

2 - Crie o circuito lógico segundo a Tabela verdade

abaixo:

Teremos três variáveis Booleanas e ficaremos com oito

combinações .


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Lógica Digital

3- Nas tabelas abaixo determine a expressão Booleana

representada pela função F e crie o circuito lógicocorrespondente.

crie o circuito lógico correspondente.

A B F

0 0 0

0 1 1

1 0 0

1 1 0

a)

A B F

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

b)


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Lógica Digital

4 – Crie a tabela verdade e Elabore um circuito Logico para

cada uma das Funções Booleanas abaixo:F=A.B+ B’ F=(A.B’).(A’+ B)


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Lógica Digital

crie o circuito lógico correspondente.

F=(A.B)+ (B’.C)

5 – Elabore a tabela verdade para as seguintes expressoes

Booelenas abaixo:F=(A.B+ C)+ C’


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Lógica Digital

6 – Determine a tabela verdade e a expressão Booelena

correspondente para o circuito logico abaixo:


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22memória ram

Representação de caracteres e símbolos é feitaatribuindo-se a cada caractere ou símbolo um código binário. destaforma, são construídas tabelas (padrões) em que cada código

binário representa, para o computador, um determinado caractere

ou símbolo.

cada computador, ou cada fabricante adota um determinado

padrão. o número de “ bits” que será utilizado no padrão é uma

decisão do fabricante e determinará quantos caracteres (e

símbolos) poderão ser representados.

por exemplo, se um padrão utiliza 7 bits, será possível

representar até 27 = 128 caracteres e símbolos, enquanto que

com 8 “ bits” serão 28 = 256.



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um programa, quando em execução, deverá manipular

diferentes tipos de dados, os quais podem ser:

numéricos: numero de ponto fixo, também conhecido como

número inteiro e também número de ponto flutuante, chamados de

números reais ou fracionários; e alfabéticos: as letras, números e símbolos (codificados em ascii

e ebcdic).

REPRESENTAÇÃO DE DADOS

representação de números inteiros

como os computadores operam sempre em binário, a forma mais

intuitiva de representar números inteiros seria por meio da

conversão do número decimal para seu correspondente em

binário.



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Para trabalhar com nº podemos utilizar diversos sistemas derepresentação numérica, cada um com o seu conjunto de sinais.

Para cada um deles existe uma respectiva base (nº de diferentes

algarismos usados por um sistema de numeração)

No dia a dia usamos o sistema decimal

Utiliza 10 digitos (0- 9), a base é 10

EQUIPAMENTOS


Também por analogia, se, no sistema decimal, para obter o

valor do número, multiplicamos os seus dígitos, de trás parafrente, por potências de 10, no sistema binário fizemos esta

mesma operação, só que baseada em potências de 2, ou

seja: 20, 21, 22, 23, 24 e assim por diante.


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25TEOREMA FUNDAMENTAL DA NUMERAÇÃO

O sistema binário emprega 2 dígitos (0 e 1); usa base 2.



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Vamos considerar alguns exemplos práticos. Como faço

para saber o valor decimal do seguinte número binário:11001110

Vamos utilizar a tabelinha a seguir para facilitar os nossos

cálculos:

1 1 0 0 1 1 1 0

Multiplica por: 27 26 25 24 23 22 21 20

equivale a: 128 64 32 16 8 4 2 1

Multiplicação: 1x128 1x64 0x32 0x16 1x8 1x4 1x2 0x1

Resulta em: 128 64 0 0 8 4 2 0

Somando tudo: 128+64+0+0+8+4+2+0

Resulta em: 206



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COMO CONVERTER DECIMAL PARA BINÁRIO

Primeiro vamos lembrar o valor decimal correspondente a cada

um dos oito dígitos binários:

•128 - 64 - 32 - 16 - 8 - 4 - 2 - 1

Lembrando que estes números representam potências de 2,

começando, de trás para frente, com 20, 21, 22 e assim pordiante, conforme indicado logo a seguir:

•128 64 32 16 8 4 2 127 26 25 24 23 22 21 20

EX: 1010

- 10/2 = 5 (resto = 0)

5/2 = 2 (resto = 1)

2/2 = 1 (resto = 0)

= 10102


Lógica Digital


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TEOREMA FUNDAMENTAL DA NUMERAÇÃO

100110102 = 1 x 27 + 0 x 26 + 0 x 25 + 1 x 24 + 1 x 23 + 0 x22 + 1 x 21 + 0 x 20

= 128 + 0 + 0 + 16 + 8 + 0 + 2 + 0

= 15410

EXEMPLOS:

Como converter de binário para decimal

10102 = (1x23)+(0x22)+(1x21)+(0x20) = 1010


Lógica Digital


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A operação de soma de dois números de base 2 éefetuada de modo semelhante à soma decimal,levando-se em conta, apenas, que só há doisalgarismos disponíveis, 0 e 1.


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1010- 101 1110010- 110101

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