TADS:Introdução a Computação: mudanças entre as edições

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Edição das 21h48min de 25 de fevereiro de 2014

INF 101 - Introdução a Computação

Carga Horária

60 horas -> 72 aulas (48 teóricas + 24 práticas)

Objetivos

Fornecer subsídios para o aluno conhecer e compreender os conceitos básicos da área de informática, computação e redes de computadores.

Ementa

  • As novas tecnologias da informação e comunicação na sociedade contemporânea.
  • O computador e a internet como ferramentas de trabalho e desenvolvimento para o profissional de informática.
  • Histórico dos computadores e das redes de computadores.
  • Informação digital e sua representação: códigos digitais, sistemas numéricos e aritmética computacional.
  • Arquitetura e componentes básicos do hardware computador.
  • Elementos da lógica digital: portas lógicas, flip-flops e suas aplicações.
  • Memória do computador.
  • Estrutura e funções do processador.
  • Dispositivos de entrada e saída do computador.
  • Interfaces e transmissão de dados serial e paralela.
  • O software do computador: sistemas operacionais e aplicações.
  • Linguagens de programação e sistemas de desenvolvimento de software.
  • Fundamentos das redes de computadores e da Internet.
  • Convergência das redes e aplicações multimídia.


Bibliografia Básica

  1. BROOKSHEAR, J. G. Ciência da Computação. 7 ed. São Paulo: Bookman, 2005.
  2. MOKARZEL, F.; SOMA, N. Y. Introdução a Ciência Da Computação. Elsevier, 2008
  3. MONTEIRO, Mário A.. Introdução à Organização de Computadores. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012.
  4. FONCECA FILHO, C. História da computação: O Caminho do Pensamento e da Tecnologia. Porto Alegre: Edipucrs, 2007.
  5. KUROSE, J. F., ROSS, K., Redes de Computadores e a Internet: Uma Abordagem Top-down, 5ª ed, Addison Wesley, 2010.

Bibliografia Complamentar

  1. SCHIAVONI, Marilene. Hardware. Curitiba: Livro Técnico, 2010.
  2. VIEIRA, N. J. Introdução aos Fundamentos da Computação, Pioneira Thomson, 2006.
  3. VELOSO, F. C. Informática: Conceitos Básicos, 8 ed. Rio de Janeiro: Campus, 2011.
  4. TANEMBAUM, A. S. Organização Estruturada de Computadores. 5 ed. Rio de Janeiro: Prentice-Hall, 2006.
  5. STALLINGS, W. Arquitetura e Organização de Computadores. 8 ed. São Paulo: Pearson, 2010.

Materiais de Apoio

Semestre 2014-1


Professor: Evandro Cantú (evandro.cantu@ifpr.edu.br)
Encontros: 2a feira / 3a feira - 19h-20h40 - 4 aulas/semana
Atendimento paralelo: 2a feira / 3a feira - 18h-18h50.


Pasta Compartilhada GoogleDrive: https://drive.google.com/folderview?id=0B4oNxt3g19DfbzlXSWVVbE51V0k&usp=sharing
Grupo de Email da turma: tads-ifprfoz@googlegroups.com

Diários de Aula

10/fev

Introdução aos Computadores e a Informática

11/fev

Debate sobre textos discutindo o futuro da informática:

Conceitos Computadores e a Informática

17/fev

Não haverá aulas de Introdução a Computação -> Quatro aulas de Lógica de Programação (Marcela)

18/fev

Não haverá aulas de Lógica de Programação -> Quatro aulas de Introdução a Computação (Evandro)

Como escolher um computador:

24/fev

Sistemas Numéricos

Sistema Decimal:

Base: 10
Digitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Exemplo: 5374 = 5 x 103 + 3 x 102 + 7 x 101 + 4 x 100

Sistema Binário:

Base: 2
Digitos: 0, 1
Exemplo: 1100 = 1 x 23 + 1 x 22 + 0 x 21 + 0 x 20 -> 8 + 4 + 0 + 0 = 12

Sistema Binário na Wikipédia

Vídeo: Sistema binário

Bits Combinações Binários
1 21 = 2 0

1

2 22 = 4 00

01

10

11

3 23 = 8 000

001

010

011

100

101

110

111

24 = 16

25 = 32

26 = 64

27 = 128

28 = 256

29 = 512

210 = 1024 -> 1 Kibi bit Prefixos Binários

Sistema Octsal:

Base: 8
Digitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
Correspondência entre binário de 3 bits e octal:
Decimal Binário Octal
0 000 0
1 001 1
2 010 2
3 011 3
4 100 4
5 101 5
6 110 6
7 111 7


  • Contagem em Hexadecimal:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,
20, ... 27,
...
70, ... 77,
100, ... 107,
...

Sistema Hexadecimal:

Base: 16
Digitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F
Correspondência entre binário de 4 bits e hexadecimal:
Decimal Binário Hexadecimal
0 0000 0
1 0001 1
2 0010 2
3 0011 3
4 0100 4
5 0101 5
6 0110 6
7 0111 7
8 1000 8
9 1001 9
10 1010 A
11 1011 B
12 1100 C
13 1101 D
14 1110 E
15 1111 F


  • Contagem em Hexadecimal:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F,
10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F,
20, ... 2F,
30, ... 3F,
...
90, ... 9F,
A0, ... AF,
B0, ... BF,
...
F0, ... FF,
100, ..., 10F,
...

Conversão de Bases:

  • Binário -> Decimal
Para converter de binário para decimal, soma-se os pesos das posições em que o número binário tiver um bit 1.
Exemplos:
101101 = 1 x 25 + 1 x 23 + 1 x 22 + 1 x 20 = 32 + 8 + 4 + 1 = 45
10100011 = 128 + 32 + 2 + 1 = 163
  • Decimal -> Binário
Uma das maneiras de converter um número decimal em binário e realizar divisões sucessivas por 2.
Exemplo:
25/2 = 12 + resto 1
12/2 = 6 + resto 0
6/2 = 3 + resto 0
3/2 = 1 + resto 1
1/2 = 0 + resto 1
-> 11001 (O bit mais significativo (MSB) é o último resto)
Outra maneira de converter um número decimal em binário é expressar o decimal como soma de potências de 2 (processo inverso a conversão de binário para decimal).
  • Binário <-> Hexadecimal
Cada digito hexa é convertido no equivalente binário de 4 bits (conforme tabela), e vice-versa, cada quatro bits binários é convertido no hexa equivalente.
Exemplos: Hexa -> Binário
A3 = 1010 0011
7E = 0111 1110
Exemplos: Binário -> Hexa
110110 = 0011 0110 = 36 (zeros são acrescentados a esquerda para formar grupos de 4 bits)
11000101 = 1100 0101 = C5

25/fev

  • Apresentação e discussão dos programas desenvolvidos no Scratch.

Resumo Sistema Binário

  • Exemplo de binário de 8 bits: 10111100
Valores posicionais 128 64 32 16 8 4 2 1
Potências de 2 27 26 25 24 23 22 21 20
Exemplo binário 1 0 1 1 1 1 0 0
MSB LSB
MSB: Bit mais significativo (most significant bit)
LSB: Bit menos significativo (less significant bit)

Resumo sobre conversões de base:

  1. Quando converter binário em decimal, use o método da soma dos pesos de cada digito;
  2. Quando converter decimal em binário, use o método de divisões sucessivas por 2, reunindo os restos da divisão;
  3. Quando converter binário em hexa, agrupe os bits em grupo de quatro e converta cada grupo no hexa equivalente;
  4. Quando converter hexa em binário, converta cada digito em 4 bits equivalentes.

Exercícios:

  1. Converter o binário 1000110110112 em decimal;
  2. Qual o peso do MSB (Bit mais significativo) de um número de 16 bits?
  3. Qual a faixa total de valores decimais que podemos representar com 8 bits?
  4. Quantos bits são necessários para representar valores decimais de 0 a 12.500?
  5. Converter o decimal 72910 em binário;
  6. Converter o decimal 37810 em um número binário de 16 bits e depois também em hexadecimal;
  7. Converter o hexadecimal B2F16 em um número binário e depois também em decimal;
  8. Converter o decimal 42310 em hexa;
  9. Converter o decimal 21410 em hexa.

Outros códigos binários utilizados na informática e eletrônica digital

Código BCD

Vimos que um número digital pode ser representado por um binário equivalente, por exemplo, o decimal 1310 pode ser representado pelo binário 11012. Isto é chamado codificação em binário puro.

Em alguns casos é interessante representar cada digito decimal pelo seu binário equivalente, o resultado será um código denominado decimal codificado em binário (BCD - binary coded decimal).

Decimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
BCD 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001

Um dos usos do código BCD é quando precisamos enviar cada digito digital para ser mostrado em um display de 7 segmentos, utilizando um CI chamado conversor BCD para 7 segmentos:

Código Gray

O código Gray permite representar sequências de números de forma que apenas um bit muda entre dois números sucessivos.

Exemplo de aplicação em leitor binário de posição de 3 bits;

Código ASCII

O código ASCII é um código alfanumérico, utilizado como padrão para a troca de informações entre a CPU de um computador e dispositivos como teclado, moditores e impressoras, por exemplo.

No código ASCII cada caractere é codificado em 7 bits, existindo, portanto, 27 = 128 representações codificadas.

Exercícios:

  1. Codifique os números decimais a seguir em BCD:
    • 47,
    • 962,
    • 6727;
  2. Quantos bits são necessários para representar os números decimais na faixa de 0 a 999 usando:
    • Binário puro;
    • BCD.
  3. Represente a expressão entre aspas "X = 3 x Y" em código ASCII.
  4. Os Bytes a seguir (mostrados em hexa) representam o nome de uma pessoa am ASCII, com um bit MSB anexado. Determine o nome da pessoa:
    • 42 45 4E 20 53 4D 49 54 48



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