Projeto e desenvolvimento de sistemas introdu o
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Projeto e Desenvolvimento de Sistemas Introdução. Profª. Drª. Maria Salete Marcon Gomes Vaz. Ementa. Introdução a sistemas Conceitos básicos Evolução de um sistema Tipos de abordagem no desenvolvimento de um sistema Análise de requisitos de sistemas Garantia de qualidade

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Projeto e Desenvolvimento de Sistemas Introdução

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Projeto e desenvolvimento de sistemas introdu o

Projeto e Desenvolvimento de SistemasIntrodução

Profª. Drª. Maria Salete Marcon Gomes Vaz

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Ementa

Ementa

  • Introdução a sistemas

    • Conceitos básicos

    • Evolução de um sistema

    • Tipos de abordagem no desenvolvimento de um sistema

  • Análise de requisitos de sistemas

  • Garantia de qualidade

  • Análise estruturada

  • Análise e projeto de sistemas orientados a objetos

  • Ambientes de desenvolvimento de software

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Objetivos gerais

Objetivos Gerais

  • Reconhecer os aspectos principais que envolvem a atividade de análise e projeto de sistemas

  • Adquirir conhecimento sobre as diferentes abordagens para desenvolvimento de sistemas

  • Reconhecer a importância de aplicar métodos, técnicas e ferramentas para a construção de sistemas visando aumentar a qualidade do software

  • Adquirir conhecimento sobre os ambientes de apoio para o desenvolvimento de softwares

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Objetivos espec ficos

Objetivos Específicos

  • Identificar as características de sistemas no contexto da Engenharia de Sistemas

  • Identificar quando utilizar as diferentes abordagens para o desenvolvimento de sistemas

  • Entender e utilizar as abordagens Estruturada e Orientada a Objetos para a Engenharia de Sistemas

  • Diferenciar as atividades relacionadas à análise e ao projeto de sistemas

  • Utilizar ambientes de apoio para o desenvolvimento de sistemas.

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Avalia o

Avaliação

  • Trabalhos práticos = 3,0

  • Seminários = 2,0

  • Prova = 5,0

  • Nota = Trabalhos + Seminários + Prova

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Bibliografia

Bibliografia

  • Book, G.; Rumbaugh, J., Jacobson, I. UML: guia do usuário. Rio de Janeiro: Ed. Campus; 2000.

  • Fowler, M. UML Distilled : a brief guide to the Standard Object Modeling Language. 2. ed. Addison Wesley; 2000.

  • Furlan, J.D. Modelagem de Objetos através da UML. São Paulo: Makron-Books; 1999.

  • Melo, A.C. Desenvolvimento de Aplicações com UML: do conceitual à implementação. Brasport; 2002.

  • Pressman, R. S. Engenharia de Software. 5. ed. Rio de Janeiro: McGraw-Hill, 2001.

  • Pressman, R. S. Software Engineering: a practitioner’s approach. 5. ed. Rio de Janeiro: McGraw-Hill. 2001.

  • Rocha, A.R.C.; Maldonado, J. C.; Weber, K. C. Qualidade de Software: teoria e prática. Prentice-Hall, 2001.

  • Somerville, I. Engenharia de Software. 6. ed. Addison Wesley, 2003

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Motiva o

Motivação

  • O que é este curso ?

  • Porque é importante saber Conceitos Teóricos/Práticos de Informática

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Conceitua o

Conceituação

  • O que é o computador?

Problema

Programa

Computador

Solução

Qual a linguagem que o computador entende?

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Conceitua o1

Dados

Processamento

Resultado: Informação

Estoque

Atualização

Dados Atualizados

Produtos que atingiram a quantidade mínima em estoque?

Listagem de Produtos

Conceituação

  • Dado e Informação

    • Dado e informação são sinônimos?

    • Dado - Matéria Prima

    • Informação - Dado processado

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Conceitua o2

Conceituação

  • Sistemas

    • Conjunto de partes coordenadas que concorrem para a realização de um determinado objetivo

    • Conjunto de elementos identificáveis que tem entre si relações e que atuam segundo um objetivo

  • Processamento de Dados

    • Série de Atividades ordenadamente realizadas, com o objetivo de produzir um arranjo determinado de informações a partir de outras obtidas inicialmente

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Conceitua o3

Sistema de Computação

Software Básico

Hardware

Conceituação

  • Sistema de Processamento de Dados

    • Sistema de Computação

      • Computador + software básicos (SO, linguagens e aplicativos)

      • fornecido completo pelo fabricante

    • Sistemas de Aplicação

      • Desenvolvidos pelo usuários ou de terceiros

      • Aplicação de interesse do usuário

    • Computador: Conjunto de circuitos eletrônicos e partes eletromecânicas - Hardware - parte física, visível do computador

  • Software - Consiste de Programas, de qualquer tipo e em qualquer linguagem, que são introduzidos na máquina, para fazê-la trabalhar, passo a passo, e produzir algum resultado

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Conceitos b sicos

Conceitos Básicos

  • Sistema de Computação

    • Programa - Conjunto de Instruções ou Formalização de um algoritmo em linguagem inteligível pelo computador

    • Algoritmo - conjunto de instruções que, obedecidos, resultam numa sucessão finita de “ações”.

    • Ação - um acontecimento que, a partir de um estado inicial, após um período de tempo finito produz um estado final previsível e bem definido.

    • A base de um algoritmo é o raciocínio lógico, o qual permite ordenar o pensamento.

    • Um algoritmo pode ser escrito por meio de:

      • Linguagem natural;

      • Linguagem algorítmica;

      • Linguagem de programação;

      • Notação diagramática (fluxogramas).

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Conceitua o4

Conceituação

  • Raciocínio Lógico

    • Exemplo 1:

      • Todo mamífero é animal;

      • Todo cavalo é mamífero;

      • Portanto, todo cavalo é animal.

    • Exemplo 2:

      • A gaveta está fechada;

      • O papel está na gaveta;

      • Para pegar o papel, preciso primeiro abrir a gaveta.

    • Exemplo 3:

      • João é mais velho que Maria;

      • Maria é mais velha que José;

      • Portanto, João é mais velho que José.

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Conceitua o5

Conceituação

  • Objetivo de um Algoritmo

    • Resolver um problema fixando um padrão de comportamento e um fluxo de execução lógica (ordem em que ações devem ser executadas).

    • Exemplos do Cotidiano

      • Instruções para se usar um eletrodoméstico;

      • Receita para preparo de algum prato;

      • Instruções para preenchimento de formulários;

      • Computação de funções matemáticas (ex: Y = X^2);

      • Sistemas para controle de estoque;

      • Outros.

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Conceitua o6

Conceituação

  • Exemplo: Trocar uma lâmpada - 1a. Tentativa (estrutura seqüencial)

    • Algoritmo:

      • Pegue uma escada;

      • Posicione-a debaixo da lâmpada;

      • Pegue uma lâmpada nova;

      • Suba na escada;

      • Retire a lâmpada velha;

      • Coloque a lâmpada nova.

    • Problemas:

      • Qual o nível de detalhes ideal? Depende para quem é escrito;

      • O que acontece se a lâmpada velha não estiver queimada?

      • O que acontece se a lâmpada nova estiver queimada?

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Conceitua o7

Conceituação

  • Algoritmo Otimizado:

    • Ligue o interruptor;

    • Se a lâmpada não acender então

      • Pegue uma escada;

      • Posicione-a debaixo da lâmpada;

      • Pegue uma caixa de lâmpadas novas;

      • Suba na escada;

      • Retire a lâmpada velha;

      • Coloque a lâmpada nova;

      • Se a lâmpada não acender então

        • Retire a lâmpada;

        • Coloque outra lâmpada;

        • Se a lâmpada não acender então

          • Retire a lâmpada;

          • Coloque outra lâmpada;

          • ... (até quando? Observe que um padrão se repete)

  • Exemplo: Trocar uma lâmpada - 2a. Tentativa (estrutura condicional)

    • Algoritmo:

      • Pegue uma escada;

      • Posicione-a debaixo da lâmpada;

      • Pegue uma lâmpada nova;

      • Ligue o interruptor;

      • Se a lâmpada não acender então

        • Suba na escada;

        • Retire a lâmpada velha;

        • Coloque a lâmpada nova.

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Conceitua o8

Conceituação

  • Exemplo: Trocar uma lâmpada - 3a. Tentativa (estrutura de repetição)

    • Algoritmo completo:

      • Ligue o interruptor;

      • Se a lâmpada não acender então

        • Pegue uma escada;

        • Posicione-a debaixo da lâmpada;

        • Pegue uma caixa de lâmpadas novas;

        • Suba na escada;

        • Enquanto a lâmpada não acender E ainda houver lâmpadas na caixa faça

          • Retire a lâmpada;

          • Coloque outra lâmpada.

    • O nível de detalhamento é adequado para uma pessoa porém não é adequado para um computador (talvez um robô sim, porém precisa ser mais detalhado), pois não tem conhecimento prévio e não adquire experiências.

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Conceitua o9

Conceituação

  • Exercícios

    • Um homem precisa atravessar um rio com um barco que possui capacidade para carregar apenas ele próprio e mais uma de suas cargas, que são: um lobo, um bode e um maço de alfafa. O que o homem deve fazer para levar suas cargas intactas para a outra margem?

    • Elabore um algoritmo que mova três discos de uma Torre de Hanói, com três hastes (a, b, c), uma das quais é suporte para três discos de tamanhos diferentes (1, 2, 3), os menores sobre os maiores. Pode-se mover um disco de cada vez para qualquer haste, contanto que nunca seja colocado um disco maior sobre o menor. O algoritmo deve transferir os três discos para outra haste.

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Conceitua o10

Conceituação

  • Soluções

    • Leve o “bode”;

    • Leve a “alfafa”;

    • Traga o “bode”;

    • Leve o “lobo”;

    • Leve o “bode”.

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Conceitua o11

Linguagem C

swap(int v[], int k)

{int temp:

temp = v[k];

v[k] = v[k+1];

v[k+1] = temp;

}

Linguagem Assembly

swap:

muli $2, $5, 4

add $2, $4, $2

lw $15, 0($2)

lw $16, 4($2)

sw $16, 0($2)

sw $15, 4($2)

jr $31

Código executável

00000000101000010000000000011000

00000000100011100001100000100001

10001100011000100000000000000000

10001100111100100000000000000100

10101100111100100000000000000000

10101100011000100000000000000100

00000011111000000000000000001000

Conceituação

  • Comunicação Homem-Máquina

    • Níveis distintos de abstração

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Conceitua o12

Conceituação

  • Comunicação Homem-Máquina

    • O computador só entende linguagem de máquina, então é preciso de um compilador/interpretador, que converta um programa escrito em uma linguagem de alto nível (o programa fonte) para um programa de linguagem de máquina (programa objeto)

    • Como transformar descrições em código executável?

      • Diferença entre as linguagens utilizadas

      • Métodos:

        • Compilação

        • Interpretação

        • Compilação-Interpretação

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Conceitua o13

Programa fonte

Nível 1

Programa objeto

Nível 0

Compilador

Conceituação

Converte todo o código fonte antes de executá-lo

O programa objeto gerado pode ser re-executado quantas vezes seja

necessário, sem a necessidade de re-compilação

  • Compilação

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Conceitua o14

Instrução

Nível n-1

Instrução

Nível n

Interpretador

Conceituação

Interpretação

  • Converte uma instrução e

  • a executa imediatamente

  • O código objeto não é gerado

  • Facilita a correção de erros

  • Utiliza menos memória

  • Processo de execução mais lento

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Componentes de um sistema de computa o

CPU

Memória

Interconexão

E/S

Componentes de um Sistema de Computação

  • Estrutura de um computador

Periféricos

Computador

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Componentes de um sistema de computa o1

Memória

Programas

+

Dados

Vídeo

Teclado

Componentes de um Sistema de Computação

CPU

Execução das

instruções de um

programa

E/S

Buffers

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Componentes de um sistema de computa o2

Componentes de um Sistema de Computação

  • Unidade Central de Processamento - Processador - UCP

    • Cérebro do Computador

    • É o motor, o coração do computador

    • O processador executa os programas

    • Sabe como somar e subtrais e realizar operações simples de lógica (verdadeiro/falso)

    • Em Mainframe, Unidade Central de Processamento ou CPU

    • Em microcomputadores, Microprocessador ou processador

    • ULA - Unidade Lógica e Aritmética

      • Executa as operações lógicas e aritméticas contidas nas instruções

    • Unidade de Controle

      • Controla as ações dos demais componentes

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Componentes de um sistema de computa o3

Componentes de um Sistema de Computação

  • RecursosdoProcessador

    • Capacidade de ler e gravar informações na memória do computador (temporariamente). Tanto as instruções quanto os dados

    • Capacidade de reconhecer e executar vários comandos ou instruções que são fornecidos pelos programas

    • Capacidade de dizer aos outros componentes o que fazer, de modo que o processador possa orquestrar a operação do computador

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Componentes de um sistema de computa o4

Componentes de um Sistema de Computação

  • Memória

    • Área de trabalho do computador

    • Local onde todas as atividades são realizadas

    • É o local em que o processador do computador localiza os programas e dados, quando está executando as tarefas que lhe são atribuídas

    • Os computadores costumam ser classificados pela área de memória que possuem

    • Principal (RAM - Random Access Memory)

      • Guarda temporariamente os softwares que estão sendo executados pelo computador, além dos dados que esses programas produzem ou recebem

      • Tudo se apaga quando o computador é desligado

      • Funciona mais rapidamente que a memória secundária

    • Secundária

      • Capaz de armazenar informações mesmo sem energia elétrica

      • Acesso lento e Grande capacidade de armazenamento

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Projeto e desenvolvimento de sistemas introdu o

Disco

Memória

Unidade de

Controle (CPU)

3

2

1

timing & size

Information

timing & size

Information

Pastas

Memória

Fichário

Mesa

  • O fichário representa o disco rígido, com alta capacidade de armazenamento.

  • A pasta sobre a mesa representa a memória, de acesso rápido e fácil

  • Mesa e usuário são a CPU

  • OBS: Memória é volátil e disco não (faxineira)

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Componentes de um sistema de computa o5

Componentes de um Sistema de Computação

  • Entrada e Saída

    • Consiste no modo como o computador recebe e envia dados

    • Abrange o que é digitado no teclado e o que o computador apresenta na tela do vídeo ou imprime na impressora

    • Sempre que o computador está recebendo ou enviando dados, ele está “desempenhando uma tarefa de E/S” através dos dispositivos de E/S (dispositivos periféricos)

  • Armazenamento em Disco

    • Biblioteca de referência, o fichário de arquivos e a caixa de ferramentas do computador num só dispositivo

    • É onde o computador mantém os dados que não estão em uso na memória do computador

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Dispositivos de e s

Dispositivos de E/S

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Dispositivos de rede

Dispositivos de Rede

Mainframe

VMS

Micro

emulando

terminal X

Rede local

windows NT

ETHERNET

Estações de trabalho

emulando terminal

conectado

remotamente ao

Mainframe

Rede local

Unix

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Componentes de um sistema de computa o6

Componentes de um Sistema de Computação

  • Programas

    • Dão vida ao computador

    • Fazem com que funcione e transforme um amontoado de partes decorativas em uma ferramenta de trabalho muito eficiente

    • São as instruções que dizem ao computador o que fazer

    • Programas ROM ou Firmware - armazenados em uma memória de leitura

    • ROM-BIOS ou BIOS (Basic Input/Output System) - programas de serviços

    • DOS do PC e Windows 95 da Microsoft - Sistemas Operacionais - programas de sistemas de nível superior que não são criados dentro do computador

    • Sistema Operacional

      • gerencia alocação e compartilhamento de recursos do computador (Memória, arquivos, utilização da CPU, etc.)

      • armazenado na memória principal

      • programa que controla e coordena as operações do hardware

      • Age como uma interface entre os usuários do sistema de computação e o hardware

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Componentes de um sistema de computa o7

Componentes de um Sistema de Computação

  • Outros Componentes

    • Fonte de Alimentação

      • Dispositivo eletrônico que converte a corrente elétrica padrão em uma forma que possa ser utilziada pelo computador

      • Normalmente é uma caixinha prateada ou preta

    • Placa-Mãe

      • Estão instalados a maioria dos componentes que integram o computador propriamente dito

        • Chip do processador principal

        • Circuitos de apoio

          • Memória

          • Interface de E/S (portas serial e paralela, interface com o teclado, interface de disco, etc)

          • Barramento, que permite à CPU se comunicar com outros componentes que não estão integrados à placa-mãe)

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Componentes de um sistema de computa o8

Componentes de um Sistema de Computação

  • Outros Componentes

    • Dispositivos Periféricos

      • Impressora

        • Imprime em papel informações do computador

        • Matricial - impacto

        • Jato de tinta - que joga gotas de tinta sobre o papel

        • laser - toda página é armazenada na sua memória antes de ser impressa

      • Monitor

        • Permite a visualização na tela, as informações contidas no computador

    • Placas Periféricas

      • placa de expansão conectada a um dos conectores de barramento na placa-mãe

      • dispositivos que possam funcionar com o processador e outros Componentes de um Sistema de Computação

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Componentes de um sistema de computa o9

Componentes de um Sistema de Computação

  • Representação das Informações

    • Bit

      • Menor unidade de Informação armazenável

      • Algarismo binário ou dígito binário

      • Binary Digit

      • Possui somente dois valores: 0 e 1

    • Caractere

      • Menor grupo ordenado de bits

      • Representa uma informação útil e inteligível para o ser humano

      • Qualquer caractere armazenado em um sistema de computação é convertido a um conjunto de bits

      • Empregado mais para fins comerciais

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Componentes de um sistema de computa o10

Componentes de um Sistema de Computação

  • Representação das Informações

    • Byte

      • Definição formal atribuída a um grupo ordenado de bits

      • Instituída pela IBM

      • Grupo ordenado de 8 bits, tratados de forma individual, como unidade de armazenamento e transferência

      • Empregado mais para linguagem técnica

      • Computadores binários - indicações numéricas refere-se a potência de 2

        • K representa 1024 unidades (210)

        • M (mega) representa 1.048.576 unidades

        • G (giga) representa 1024 M

        • T (tera) representa 1024 G

        • P (peta) representa 1024 teras

    • Palavra

      • Conjunto de bits que representa uma informação útil

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Componentes de um sistema de computa o11

Componentes de um Sistema de Computação

  • Representação das Informações

    • Arquivos

      • É um conjunto formado por dados (ou informações) de um mesmo tipo ou para uma mesma aplicação

      • Exemplos: Arquivo de alunos e arquivo contendo instruções de um programa

    • Registros

      • Itens individuais de informação em arquivos

      • Exemplo: cada aluno em um arquivo de alunos

      • Obs.: Um programa é um arquivo, constituído de um único registro. Instruções não são consideradas registros individuais

    • Campos

      • As informações especificadas nos registros

      • Exemplo: nome do aluno, endereço, nota

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Componentes de um sistema de computa o12

Componentes de um Sistema de Computação

  • Classificação de Sistemas de Computação

    • Microcomputadores

      • Surgiram comercialmente em 1974 através do desenvolvimento de microcomputadores

      • Nome foi dado devido ao tamanho e à capacidade de processamento, e ainda ao tipo de usuário (uma única pessoa)

      • Computadores pessoais

      • Desktop, Laptops, Notebooks, sub-notebooks e Palmtops

      • Primeiro: Altais com microprocessador Intel 8080

    • Estação de Trabalho

      • É um microcomputador projetado para realizar tarefas pesadas, nas áreas científica ou industrial (CAD, CAM, complexas computações matemáticas, entre outras)

      • Maior velocidade de processamento

      • Mais capacidade de memória (tamanho e velocidade)

      • Dispositivo de vídeo de mais alta qualidade

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Componentes de um sistema de computa o13

Componentes de um Sistema de Computação

  • Classificação de Sistemas de Computação

    • Minicomputadores

      • São máquinas projetadas para atender simultaneamente a demanda por execução de programas de vários usuários

      • Capacidade de dar suporte a múltiplos usuários

      • Velocidade de processamento

      • Capacidade/velocidade de memória

      • Extensa potencialidade para manipular diversos dispositivos de E/S

      • Requerem sofisticação maior de programas de controle

    • Computadores de Grande Porte

      • São sistemas projetados para manusear considerável volume de dados e executar simultaneamente programas de uma grande quantidade de usuários

      • Exemplo: Sistema de reservas de passagens aéreas

      • IBM 3090

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Componentes de um sistema de computa o14

Componentes de um Sistema de Computação

  • Classificação de Sistemas de Computação

    • Supercomputadores

      • Propósito: realizar grandes quantidades de cálculos matemáticos o mais rapidamente possível

      • Previsão de tempo, simulação e modelagem tridimensional

      • É capaz de realizar dois bilhões de operações matemáticas por segundo e manipular mais de um bilhão de células de memória

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Convers o de bases e aritm tica computacional

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

Aritmética Binária

Soma Binária

A operação de soma de dois números em base 2 é efetuada de modo semelhante à soma decimal, levando-se em conta, apenas, que só há dois algarismos disponíveis (0 e 1).

0 + 0 = 0

1 + 0 = 1

0 + 1 = 1

1 + 1 = 0, com “vai 1”

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Convers o de bases e aritm tica computacional1

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

  • Exemplos

101101

+ 101011

1011000

10101

+ 11100

110001

100110

+ 011100

1000010

1001111

+ 1100111

10110110

2008 @ Maria Salete Marcon Gomes Vaz


Convers o de bases e aritm tica computacional2

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

  • Subtração Binária

    • Da direita para a esquerda

      • 1 -1 = 0

      • 0-1= não é possível, retira-se 1 da ordem a esquerda, que fica com 1-1=0 e passa-se para a ordem a direita, como 2, visto que 1 unidade de ordem à esquerda vale uma base de unidades (no caso, base= 2) da ordem a direita. Assim, 2-1 = 1

      • 0-1 = 2-1 = 1 procedimento anterior repetido

      • 0-0=0

      • 0-0=0

      • 1-1=0

      • Resultado:0001102 ou 1102

2

002

101101

100111

000110

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Convers o de bases e aritm tica computacional3

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

  • Exemplos

1

02 022

100110001

- 010101101

010000100

1

02202

100101

- 011010

001011

1121

022022

11001001

- 10111011

00001110

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Convers o de bases e aritm tica computacional4

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

  • Aritmética Octal

    • Consiste em processo similar ao da aritmética binária, com exceção do fato de que, neste caso, tem-se 8 algarismos disponíveis. Ocorrerá “vai 1” quando a soma de dois algarismos for igual ou ultrapassar o valor da base, isto é, 8.

  • Exemplos de Adição e Subtração

88

6208

7312

- 3465

36258

11

443

+ 653

13168

111

3657

+ 1741

56208

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Convers o de bases e aritm tica computacional5

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

  • Aritmética Hexadecimal

    • Segue as mesmas regras que qualquer base

  • Exemplos de Adição e Subtração

16

3B16D16

4C7BE8

- 1E927A

2DE96E16

1 11

3A943B

+ 23B7D5

5E4C1016

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Convers o de bases e aritm tica computacional6

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

  • Notação Posicional

    • Base Decimal

      • 125310ou 1253

      • Número composto de quatro algarismo

      • Cada algarismo possui um valor correspondente a sua posição no número

      • 3 (algarismo mais a direita) representa 3 unidades

        • valor absoluto = 3; valor relativo = 3 (1a. Posição a direita)

        • 3 x 100

      • 5 x 101

      • 2 x 102

      • 1 x 103

      • O valor total do número = 3 + 50 + 200 + 1000 = 125310

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Convers o de bases e aritm tica computacional7

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

  • Notação Posicional

    • Generalização para um sistema qualquer de numeração

      • N = (dn-1 dn-2 dn-3 .... d1 d0)b

        • d indica cada algarismo do número N

        • n-1, n-2, 1, 0 indica a posição de cada algarismo

        • b indica a base de numeração

        • n indica o número de dígitos inteiros

    • O valor do número pode ser obtido pelo seguinte somatório

      • N = dn-1x bn-1 + dn-2 x bn-2 + dn-3 x bn-3 + ... + d1 x b1 + d0 x b0

    • Exemplo

      • N = 1253

      • N = 1 x 103 + 2 x 102 + 5 x 101 + 3 x 100

      • N = 1000 + 200 + 50 + 3 = 125310

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Convers o de bases e aritm tica computacional8

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

  • Outras Bases de Numeração

    • Converter (1011)2 para Base 10

      • 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 1 x 20 = 8 + 0 + 2 + 1 = (11)10

    • Converter (1043)5 para Base 10

      • 1 x 53 + 0 x 52 + 4 x 51 + 3 x 50 = 125 + 0 + 20 + 3 = (148)10

    • Converter (257)8 para Base 10

      • 2 x 82 + 5 x 81 + 7 x 80 = 128 + 40 + 7 = (175)10

    • O número máximo de algarismos diferentes de uma base é igual ao valor da base

      • Na Base 10, temos 10 dígitos: de 0 a 9 dígitos

      • Na Base 2, temos dois dígitos: 0 e 1

      • Na Base 5, temos 5 dígitos: de 0 a 4

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Convers o de bases e aritm tica computacional9

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

  • Base 16 ou Hexadecimal

    • Nesta base, os “algarismos” A, B, C, D, E, F representam, respectivamente, os valores (da base 10): 10, 11, 12, 13, 14 e 15

    • 16 algarismos: 0, 1, 2, ... 9, A, B, C, D, E e F

    • Exemplo: (1A7B)16

      • 1 x 163 + 10 x 162 + 7 x 161 + 11 x 160 = 4096 + 2560 + 112 + 11 = (6779)10

    • Observações

      • Dígitos octais correspondem a combinação de 3 bits (algarismos binários)

      • Dígitos hexadecimais correspondem a combinação de 4 bits (algarismos binários)

      • Bases > Base 2

      • Exemplo 1: (101111011101)2 = (5735)8

        • 101 = 5; 111 = 7; 011 = 3; 101 = 5

      • Exemplo 2: (101111011101)2 = (BDD)16

        • 1011 = B; 1101 = D; 1101 = D

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Convers o de bases e aritm tica computacional10

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

Conversão entre Bases

Entre as Bases 2 e 8

8 = 23 , assim se um número binário for inteiro, basta dividi-lo, da direita para a esquerda, em grupos de 3 bits (o último grupo não sendo múltiplo de 3, preenche-se com zeros a esquerda

(111010111)2 = (727)8

(111) = 7; (010) = 2; (111) = 7

(1010011111)2 = (1237)8

(001) = 1; (010) = 2; (011) = 3; (111) = 7

Entre as Bases 8 e 2

Processo inverso

(327)8 = (11010111)2

011 = 3; 010 = 2; 111= 7

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Convers o de bases e aritm tica computacional11

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

Conversão entre Bases

Entre as Bases 2 e 16

16 = 24 , assim se um número binário for inteiro, basta dividi-lo, da direita para a esquerda, em grupos de 4 bits (o último grupo não sendo múltiplo de 4, preenche-se com zero a esquerda)

(1011011011)2 = (2DB)16

(0010) = 2; (1101) = D; (1011) = B

Entre as Bases 16 e 2

Processo inverso

(306)16 = (1100000110)2

0011 = 3; 0000 = 0; 0110 = 6

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Convers o de bases e aritm tica computacional12

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

Conversão entre Bases

Entre as Bases 8 e 16

Processo intermediário : converter para a base 2

(3174)8 = (67C)16

(011) = 3; (001) = 1; (111) = 7; (100) = 4

(3174)8 = (011001111100)2

(0110) = 6; (0111) = 7; (1100)= C

Entre as Bases 16 e 8

Processo inverso

(3C7)16 = (1707)8

0011 = 3; 1100 = C; 0111 = 7

(3C7)16 = (001111000111)2

(001)=1; (111)=7; (000) = 0; (111)=7

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Convers o de bases e aritm tica computacional13

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

Conversão entre Bases

Entre as Bases B para Base 10

(457)9 = (376)10

4x92 + 5x91 + 7x90 =

324 + 45 + 7 =

(376)10

(243)5 = (73)10

4x52 + 5x51 + 7x50 =

50 + 20 + 3 =

(73)10

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Convers o de bases e aritm tica computacional14

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

Conversão entre Bases

Entre as Bases 10 para Base B

Dividir o número decimal pelo valor da base desejada

O resto encontrado é o algarismo menos significativo do valor da base B (mais a direita)

Dividir o quociente encontrado pela base B

O resto é o outro algarismo (à esquerda), e assim sucessivamente

(3964)10 = (7574)8

3964/8 = 495; resto = 4 (algarismo menos significativo)

495/8 = 61; resto = 7

61/8 = 7; resto = 5

7/8 = 0; resto = 7 (algarismo mais significativo)

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Convers o de bases e aritm tica computacional15

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

Conversão entre Bases

Entre as Bases 10 para Base B (algoritmo de conversão)

Enquanto quociente for diferente de zero

dividir dividendo por divisor

extrair resto como algarismo e colocá-lo a esquerda do anterior

Enquanto dividendo for maior que divisor

dividir dividendo por divisor

extrair resto como algarismo e colocá-lo à esquerda do anterior

Usar o dividendo que é menor que o divisor como último algarismo à esquerda (algarismo mais significativo)

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Convers o de bases e aritm tica computacional16

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

Conversão entre Bases 10 e B (Exemplos)

(483)10 = (743)8

483/8 = 60; resto = 3

60/8 = 7; resto = 4

7/8 = 0; resto = 7

(45)10 = (101101)2

45/2 = 22; resto = 1

22/2 = 11; resto = 0

11/2 = 5; resto = 1

5/2 = 2; resto = 1

2/2 = 1; resto = 0

1/2 = 0; resto = 1

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Convers o de bases e aritm tica computacional17

Conversão de Bases e Aritmética Computacional

Conversão entre Bases 10 e B (Exemplos)

(2754)10 = (AC2)16

2754/16 = 172; resto = 2

172/16 = 10; resto = 12; algarismo C

10/16 = 0; resto = 10; algarismo A

(490)10 = (1EA)16

490/16 = 30; resto = 10; algarismo A

30/16 = 1; resto = 14; algarismo E

1/16 = 0; resto = 1

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Conceitos da l gica digital

Conceitos da Lógica Digital

  • Introdução

    • Computador Digitalé uma máquina projetada para armazenar e manipular informações representadas por algarismos ou dígitos e que só podem assumir dois valores distintos, 0 e 1

  • Informação Binária

    • Representada por quantidades físicas, sinais elétricos, os quais são gerados e mantidos internamente ou recebidos de elementos externos em dois níveis de intensidade, cada um correspondendo a um valor binário

    • Campo magnético e sinais óticos - outras formas de armazenamento

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Conceitos da l gica digital1

Conceitos da Lógica Digital

  • Circuitos Digitais

    • Circuitos eletrônicos, que armazenam os sinais binários e realizam certos tipos de operações com eles.

    • Formados de pequenos elementos (portas lógicas ou gates) capazes de manipular grandezas apenas binárias

  • Portas Lógicas ou Gates

    • Permitem ou não a passagem dos sinais digitais

    • Elementos de hardware (circuito eletrônico) que recebe um ou mais sinais de entrada e produz um sinal de saída

    • O valor é dependente do tipo de regra lógica estabelecida para a construção do referido circuito

    • Circuitos Lógicos - Circuitos que contêm as portas lógicas

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Conceitos da l gica digital2

Conceitos da Lógica Digital

  • Utilidade de Portas Lógicas

    • Armazenamento de valores

    • Controle do fluxo de sinais entre os componentes

    • Realizar operações matemáticas

  • Álgebra de Chaveamento ou Switching Algebra

    • Ramo da Álgebra Booleana ou Álgebra Moderna

    • Conceitos e Regras para projeto de circuitos digitais e a análise de seu comportamento

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Conceitos da l gica digital3

Conceitos da Lógica Digital

  • Portas e Operações Lógicas

    • Porta Lógica - um circuito eletrônico

    • UCP Fabricadosatravésda

    • Memória Principal combinação de milhões

    • Interfaces de E/S de circuito eletrônicos

    • Outros

    • Operação Lógica - realizada sobre um ou mais valores lógicos produz um certo resultado, conforme a regra definida

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Conceitos da l gica digital4

Conceitos da Lógica Digital

  • Operação Lógica e Tabela Verdade

    • Produz um resultado que pode assumir dois valores, 0 (Falso) e 1 (Verdadeiro).

    • Tabela Verdade - Todos os possíveis valores de resultado de uma dada operação lógica

      • Possui tantas linhas de informação quantas são as possíveis combinações de valores de entrada

      • Entrada: 1 valor Saída: 0 ou 1(valores possíveis)

      • Entrada: 2 valores Saída: 00, 01, 10, 11(valores possíveis)

      • Entrada: n valores Saída: 2n combinações possíveis

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Conceitos da l gica digital5

Conceitos da Lógica Digital

  • Operação Lógica ou Porta AND (E)

    • Elemento ou operação lógica que produz um resultado verdade (=1) na saída, se e somente se todas as entrada forem verdade

Entrada Saída

A B X=AB

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

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Conceitos da l gica digital6

Conceitos da Lógica Digital

  • Operação Lógica ou Porta OR (OU)

    • Elemento ou operação lógica que produz um resultado verdade (=1) na sua saída, se pelo menos uma das entradas for verdade

Entrada Saída

A B X=A+B

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

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Conceitos da l gica digital7

Conceitos da Lógica Digital

  • Operação Lógica NOT (Inversor ou Função Complemento)

    • Inverte o valor de um sinal binário colocado em sua entrada, produzindo na saída o valor oposto

Entrada Saída

A X=A

0 1

1 0

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Conceitos da l gica digital8

Conceitos da Lógica Digital

  • Operação Lógica NAND - NOT AND

    • Complemento da porta AND

    • A saída de um circuito lógico NAND é obtida ao se aplicar a regra da porta AND e inverter o resultado

Entrada Saída

A B X=AB

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

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Conceitos da l gica digital9

Conceitos da Lógica Digital

  • Operação Lógica NOR - NOT OR

    • Complemento ou inverso da porta OR

    • A saída de um circuito lógico NOR é obtida ao se aplicar a regra da porta OR e inverter o resultado

Entrada Saída

A B X=A+B

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

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Conceitos da l gica digital10

Conceitos da Lógica Digital

  • Operação Lógica XOR - EXCLUSIVE OR

    • Caso particular da função OR

    • A saída será verdade se exclusivamente uma ou outra entrada for verdade

Entrada Saída

A B X=AB

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

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Aulas pr ticas

Aulas Práticas

  • Sistema Operacional

  • Planilha Eletrônica

  • Banco de Dados

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Bibliografia1

Bibliografia

  • MONTEIRO, M., Introdução à Organização de Computadores, 3o Edição, Editora Livros Técnicos e Científicos, 1996.

  • TANENBAUM, A. S., Organização Estruturada de Computadores, Editora Campus, 1995.

  • NORTON, P., Desvendando o PC, Editora Campus,1996.

  • Entre outros...

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