Representação Digital da Informação

1. Representação Digital da Informação Projeto Novos Talentos - 2012 Prof. João Bosco Mangueira Sobral

2. Representação Digital da Informação • Arepresentação usual de números assenta na utilização de uma base de numeração que é a base 10. • É natural se pensar que a representação de númerospoderá ser feita, em sistemas digitais, utilizando a base 2.

3. Representação Digital da Informação • A representação de um número inteiro é feita utilizando uma sequência de algarismos. • O número 435, por exemplo, está representado pela sequência dos algarismos 4, 3 e 5.

4. Representação Digital da Informação • A interpretação da representação de um número resulta, por um lado, dos algarismos utilizados e, por outro, da sua posição dentro da sequência. • Como é evidente, 435 é diferente de 354, muito embora os algarismos usados sejam os mesmos.

5. Representação Digital da Informação • 435 = 400 + 30 + 5 = 4 × 100 + 3 × 10 + 5 (1.1) • ou, explicitando as potências de 10 envolvidas: 435 = 4 × 102 + 3 × 101 + 5 × 100 (1.2)

6. Representação Digital da Informação • O número 435 diz-se representado em base 10, uma vez que resulta da soma de sucessivas potências de 10, pesadas cada uma pelo valor do algarismo correspondente de acordo com (1.2).

7. Representação Digital da Informação • Para indicar explicitamente que o número se encontra representadoem base 10 é usada a seguinte notação: 43510.

8. Representação Digital da Informação • Para representar um número em base 10 são usados, para indicar os pesos de cada potência de 10, algarismos de 0 a 9, no total de 10 algarismos distintos.

9. Representação Digital da Informação • E, como 3 = 1 × 2 + 1, vem 26 = (1 × 2 + 1) × 23 + 1 × 2 + 0 = 1 × 24 + 1 × 23 + 1 × 2 + 0 (1.15)

10. Representação Digital da Informação • Representando, por fim, explicitamente todas as potências de 2, vem: 26 = 1 × 24+ 1 × 23 + 0 × 22 + 1 × 21 + 0 × 20 (1.16) • É agora fácil ver que o número 2610se representa em base 2 por 110102.

11. Representação Digital da Informação • Os diversosalgarismos binários são, como se viu, os sucessivos restos da divisão por 2 do númeroinicial e dos sucessivos quocientes.

12. Calculando Binários • A forma mais habitual (e rápida) de realizar oscálculos é: • 26 |__ 2 013 |__2 16 |__2 03 |__ 2 11 |__ 2 1 0

13. Representação Digital da Informação • Nada impede a utilização de outra base para representar um número. • Considere-se, porexemplo, o número 1161 representado em base 7, o que é habitualmente indicado por11617.

14. Representação Digital da Informação • 11617 = 1 × 73 + 1 × 72 + 6 × 71 + 1 × 70 = 1 × 343 + 1 × 49 + 6 × 7 + 1 = 43510 (1.3) • Verifica-se, assim, que 1161 na base 7 é outra forma de representar o número 435 na base 10.

15. Representação de Números em Base 2 • Por exemplo 1101012 é um número representado em base 2 ou, como também se diz,representado em binário.

16. Representação de Números em Base 2 • A representação de números em base 2 é importante porque, para a utilização de computadores e outros sistemas digitais, a representação dos números terá de ser baseada num ...

17. Representação de Números em Base 2 • ... conjunto de dois valores diferentes para uma determinada grandeza física. • Em computadores digitais, essa grandeza física é habitualmente a tensão eléctrica entre dois pontos de um circuito eletrônico.

18. Base 2: Algarismos 0 e 1 • Para a representação de um número inteiro em base 2, são necessários, naturalmente, 2algarismos, usualmente designados por 0 e 1.

19. Base Binária • Um númerointeiro é, portanto, representado por uma sequência de algarismos, neste caso, algarismosbinários ou bits(do inglês, BinaryDigit).

20. Exemplo • 1101012 é um número representado em base 2 ou, como também se diz,representado em binário.

21. Representação dos inteiros de 0 a 15 em base 2. • 0000 0 • 0001 1 • 0010 2 • 0011 3 • 0100 4 • 0101 5 • 0110 6 • 0111 7

22. Representação dos inteiros de 0 a 15 em base 2. • 1000 8 • 1001 9 • 1010 A 10 • 1011 B 11 • 1100 C 12 • 1101 D 13 • 1110 E 14 • 1111 F 15

23. De Binário para Decimal • 1101012 = 1 × 25 + 1 × 24 + 0 × 23 + 1 × 22 + 0 × 21 + 1 × 20 = 32 + 16 + 4 + 1= 5310

24. Outro Exemplo • 26 = 13 × 2 + 0 (1.12) • explicitando o quociente e o resto da divisão do número por 2. • O número 13 é, por sua vez, representável como 13 = 6 × 2 + 1, pelo que substituindo em (1.12), se obtém • 26 = (6 × 2 + 1) × 2 + 0 = 6 × 22 + 1 × 2 + 0 (1.13)

25. Representação Digital da Informação • Considerando agora que 6 = 3 × 2 + 0, resulta: • 26 = (3 × 2) × 22 + 1 × 2 + 0 = 3 × 23 + 1 × 2 + 0 (1.14)

26. Representação Digital da Informação • O algarismo de maior peso corresponde ao resto da última divisão, sucessivamente, atéao algarismo de menor peso, que é o resto da primeira divisão.

27. Bit • BinaryDigit ( 0 ou 1) • Byte ( 8 bits ): 256 arranjos com repetição • Números: 4 Bytes (32 Bits) ou 8 Bytes (64 Bits) • Caracteres: 1 Byte (8 Bits), em código ASCII