Aula_02 - Bit e Byte

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<p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>Introduo InformticaAlexandre Meslin (meslin@nce.ufrj.br)</p> <p>Aula 2z z z</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>Bit Byte Unidades e seus Multiplicadores Armazenamento Freqncia Tempo</p> <p>Unidades bitsz z z</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>Menor unidade de armazenamento Somente pode representar nmeros de 0 at 1 Poder estar em um entre dois estados Acesso apagado Aberto fechado Ligado desligado 0 1</p> <p>Conjunto de bitsz</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>2 bits 4 combinaes 00 01 10 11 Pode ser associado a 4 nmeros 0 at 3 (0, 1, 2, 3) -2 at 1 (-2, -1, 0, 1)</p> <p>z</p> <p>3 bits 8 combinaes 000 001 010 011 100 101 110 111 Pode ser associado a 8 nmeros 0 at 7 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) -4 at 3 (-4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3)</p> <p>Unidades bytez z z</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>z</p> <p>Nome dado a um conjunto de 8 bits Pode assumir 256 valores diferentes. Usado como medida de capacidade de armazenamento de informaes. Pode ser associado a 256 nmeros 0 at 255 -128 at 127</p> <p>Multiplicadores e Divisoresz</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>Multiplicadores convencionais 101 102 103 deca hecto quilo mega giga tera peta exa zeta yota da h k M G T P E Z Y decalitro (dal) hectograma (hg) quilometro (km)</p> <p>z</p> <p>Multiplicadores no muito convencionais 106 109 1012 1015 1018 1021 1024</p> <p>Multiplicadores e Divisoresz</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>Divisores convencionais 10-1 10-2 10-3 deci centi mili micro nano pico fento ato zepto yocto d c m p f a z y decigrama (dg) centmetro (cm) mililitro (ml)</p> <p>z</p> <p>Divisores no muito convencionais 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18 10-21 10-24</p> <p>Unidades Multiplicadoresz</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>Atualmente 1 bit 1 byte = 8 bits 1 Kbyte = 1024 bytes (4 algarismos) 1 Mbyte = 1024 Kbytes = 1048576 bytes (7 algarismos) 1 Gbyte = 1024 Mbytes (gigabyte) (10 algarismos) 1 Tbyte = 1024 Gbytes (terabyte) (13 algarismos)</p> <p>z</p> <p>Para o futuro 1 Pbyte = 1024 Tbytes (petabyte) (16 algarismos) 1 Ebyte = 1024 Pbytes (exabyte) (19 algarismos) 1 Zbyte = 1024 Ebytes (zetabyte) (22 algarismos) 1 Ybyte = 1024 Zbyte (yotabyte) (25 algarismos)</p> <p>Capacidades Mdia de Armazenamentoz</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>Disquete de 3 1,44 Mbytes</p> <p>z</p> <p>Zip disk 100 Mbytes</p> <p>z</p> <p>Memria de Computador Domstico 128 Mbytes</p> <p>z</p> <p>Discos magnticos 40 Gbytes</p> <p>Representao de Nmeros Inteirosz</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>1 byte 8 bits Nmeros de 0 at 255 Nmeros de 128 at 127</p> <p>z</p> <p>2 bytes 16 bits Nmeros de 0 at 65535 Nmeros de 32768 at 32767</p> <p>z</p> <p>4 bytes 32 bits Nmeros de 0 at 4.294.967.295 Nmeros de 2.147.483.648 at 2.147.483.647</p> <p>z</p> <p>Mais detalhes no mdulo 2</p> <p>Representao de Nmeros Reaisz</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>Nmeros reais representados usando notao mantissa/expoente</p> <p>S Expoente wParte Fracionria</p> <p>Representao de Smbolos de Grafiaz</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>z</p> <p>z</p> <p>Necessidade de armazenar os smbolos de grafia em forma de dados binrios Smbolos de grafia (caracteres): letras, nmeros, pontuao, acentuao, espao, etc Utilizao de tabelas de converso EBCDIC ASCII UNICODE</p> <p>Tabela ASCIIz</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>z z</p> <p>z z</p> <p>z</p> <p>Tabela que contm a maior parte dos caracteres ocidentais Possui 256 caracteres Problemas de compatibilidade de implementao entre pases que posuem letras acentuadas e/ou diferentes do alfabeto ingls. Primeira parte (caracteres de 0 at 127) padronizada Segunda parte (caracteres de 128 at 255) com divergncia entre implementaes Para maiores informaes, consulte: http://www.neurophys.wisc.edu/www/comp/docs/ascii.html</p> <p>Divises da Tabela ASCIIz z</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>Pode ser dividida em 2 grandes partes Primeira parte Caracteres entre 0 e 127 Padro mundial No possui letras acentuadas Somente caracteres da lingua inglesa</p> <p>z</p> <p>Segunda parte No est totalmente utilizada Possui caracteres acentuados e outros smbolos Foi acrescentada recentemente</p> <p>Divises da Tabela ASCIIz</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>Primeira Parte: dividida em 4 reas Posies de 0 at 31 Caracteres de controle</p> <p> Posies de 32 at 63 Alguns caracteres de pontuao Caracteres numricos em ordem alfabtica Mais caracteres de pontuao !"#$%&amp;'()*+,-./ 0123456789 :;?</p> <p> Posies de 64 at 95 Caracter arroba Letras maisculas Mais smbolos @ ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ [\]^_ ` abcdefghijklmnopqrstuvwxyz {|}~</p> <p> Posies de 96 at 127 Crase Letras minsculas Mais smbolos</p> <p>Tabela ASCIIdec. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 hex. 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1A 1B 1C 1D 1E 1F octal 000 001 002 003 004 005 006 007 010 011 012 013 014 015 016 017 020 021 022 023 024 025 026 027 030 031 032 033 034 035 036 037 ASCII ^@ ^A ^B ^C ^D ^E ^F ^G ^H ^I ^J ^K ^L ^M ^N ^O ^P ^Q ^R ^S ^T ^U ^V ^W ^X ^Y ^Z ^[ ^\ ^] ^^ ^_ mnm. NUL SOH STX ETX EOT ENQ ACK BELL BS HTAB LF VTAB FF CR SO SI DLE DC1 DC2 DC3 DC4 NACK SYN ETB CAN EN SUB ESC FS GS RS US dec. 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 hex. 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2A 2B 2C 2D 2E 2F 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 3A 3B 3C 3D 3E 3F octal 040 041 042 043 044 045 046 047 050 051 052 053 054 055 056 057 060 061 062 063 064 065 066 067 070 071 072 073 074 075 076 077 ASCII ! " # $ % &amp; ' ( ) * + , . / 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : ; &lt; = &gt; ? dec. 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 hex. 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 5A 5B 5C 5D 5E 5F octal 100 101 102 103 104 105 106 107 110 111 112 113 114 115 116 117 120 121 122 123 124 125 126 127 130 131 132 133 134 135 136 137 ASCII @ A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ^ _ dec. 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 hex. 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 6A 6B 6C 6D 6E 6F 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 7A 7B 7C 7D 7E 7F octal 140 141 142 143 144 145 146 147 150 151 152 153 154 155 156 157 160 161 162 163 164 165 166 167 170 171 172 173 174 175 176 177</p> <p>MDULO 1 AULA 2ASCII ` a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z { | } ~ DEL</p> <p>Tabela ASCII Primeiro Grupodec. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 hex. 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1A 1B 1C 1D 1E 1F octal 000 001 002 003 004 005 006 007 010 011 012 013 014 015 016 017 020 021 022 023 024 025 026 027 030 031 032 033 034 035 036 037 ASCII ^@ ^A ^B ^C ^D ^E ^F ^G ^H ^I ^J ^K ^L ^M ^N ^O ^P ^Q ^R ^S ^T ^U ^V ^W ^X ^Y ^Z ^[ ^\ ^] ^^ ^_ mnm. NUL SOH STX ETX EOT ENQ ACK BELL BS HTAB LF VTAB FF CR SO SI DLE DC1 DC2 DC3 DC4 NACK SYN ETB CAN EN SUB ESC FS GS RS US dec. 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 hex. 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2A 2B 2C 2D 2E 2F 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 3A 3B 3C 3D 3E 3F octal 040 041 042 043 044 045 046 047 050 051 052 053 054 055 056 057 060 061 062 063 064 065 066 067 070 071 072 073 074 075 076 077 ASCII ! " # $ % &amp; ' ( ) * + , . / 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : ; &lt; = &gt; ? dec. 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 hex. 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 5A 5B 5C 5D 5E 5F octal 100 101 102 103 104 105 106 107 110 111 112 113 114 115 116 117 120 121 122 123 124 125 126 127 130 131 132 133 134 135 136 137 ASCII @ A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ^ _ dec. 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 hex. 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 6A 6B 6C 6D 6E 6F 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 7A 7B 7C 7D 7E 7F octal 140 141 142 143 144 145 146 147 150 151 152 153 154 155 156 157 160 161 162 163 164 165 166 167 170 171 172 173 174 175 176 177</p> <p>MDULO 1 AULA 2ASCII ` a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z { | } ~ DEL</p> <p>Tabela ASCII Segundo Grupodec. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 hex. 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1A 1B 1C 1D 1E 1F octal 000 001 002 003 004 005 006 007 010 011 012 013 014 015 016 017 020 021 022 023 024 025 026 027 030 031 032 033 034 035 036 037 ASCII ^@ ^A ^B ^C ^D ^E ^F ^G ^H ^I ^J ^K ^L ^M ^N ^O ^P ^Q ^R ^S ^T ^U ^V ^W ^X ^Y ^Z ^[ ^\ ^] ^^ ^_ mnm. NUL SOH STX ETX EOT ENQ ACK BELL BS HTAB LF VTAB FF CR SO SI DLE DC1 DC2 DC3 DC4 NACK SYN ETB CAN EN SUB ESC FS GS RS US dec. 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 hex. 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2A 2B 2C 2D 2E 2F 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 3A 3B 3C 3D 3E 3F octal 040 041 042 043 044 045 046 047 050 051 052 053 054 055 056 057 060 061 062 063 064 065 066 067 070 071 072 073 074 075 076 077 ASCII ! " # $ % &amp; ' ( ) * + , . / 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : ; &lt; = &gt; ? dec. 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 hex. 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 5A 5B 5C 5D 5E 5F octal 100 101 102 103 104 105 106 107 110 111 112 113 114 115 116 117 120 121 122 123 124 125 126 127 130 131 132 133 134 135 136 137 ASCII @ A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ^ _ dec. 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 hex. 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 6A 6B 6C 6D 6E 6F 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 7A 7B 7C 7D 7E 7F octal 140 141 142 143 144 145 146 147 150 151 152 153 154 155 156 157 160 161 162 163 164 165 166 167 170 171 172 173 174 175 176 177</p> <p>MDULO 1 AULA 2ASCII ` a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z { | } ~ DEL</p> <p>Tabela ASCII Terceiro Grupodec. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 hex. 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1A 1B 1C 1D 1E 1F octal 000 001 002 003 004 005 006 007 010 011 012 013 014 015 016 017 020 021 022 023 024 025 026 027 030 031 032 033 034 035 036 037 ASCII ^@ ^A ^B ^C ^D ^E ^F ^G ^H ^I ^J ^K ^L ^M ^N ^O ^P ^Q ^R ^S ^T ^U ^V ^W ^X ^Y ^Z ^[ ^\ ^] ^^ ^_ mnm. NUL SOH STX ETX EOT ENQ ACK BELL BS HTAB LF VTAB FF CR SO SI DLE DC1 DC2 DC3 DC4 NACK SYN ETB CAN EN SUB ESC FS GS RS US dec. 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 hex. 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2A 2B 2C 2D 2E 2F 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 3A 3B 3C 3D 3E 3F octal 040 041 042 043 044 045 046 047 050 051 052 053 054 055 056 057 060 061 062 063 064 065 066 067 070 071 072 073 074 075 076 077 ASCII ! " # $ % &amp; ' ( ) * + , . / 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : ; &lt; = &gt; ? dec. 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 hex. 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 5A 5B 5C 5D 5E 5F octal 100 101 102 103 104 105 106 107 110 111 112 113 114 115 116 117 120 121 122 123 124 125 126 127 130 131 132 133 134 135 136 137 ASCII @ A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ^ _ dec. 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 hex. 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 6A 6B 6C 6D 6E 6F 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 7A 7B 7C 7D 7E 7F octal 140 141 142 143 144 145 146 147 150 151 152 153 154 155 156 157 160 161 162 163 164 165 166 167 170 171 172 173 174 175 176 177</p> <p>MDULO 1 AULA 2ASCII ` a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z { | } ~ DEL</p> <p>Tabela ASCII Quarto Grupodec. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 hex. 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1A 1B 1C 1D 1E 1F octal 000 001 002 003 004 005 006 007 010 011 012 013 014 015 016 017 020 021 022 023 024 025 026 027 030 031 032 033 034 035 036 037 ASCII ^@ ^A ^B ^C ^D ^E ^F ^G ^H ^I ^J ^K ^L ^M ^N ^O ^P ^Q ^R ^S ^T ^U ^V ^W ^X ^Y ^Z ^[ ^\ ^] ^^ ^_ mnm. NUL SOH STX ETX EOT ENQ ACK BELL BS HTAB LF VTAB FF CR SO SI DLE DC1 DC2 DC3 DC4 NACK SYN ETB CAN EN SUB ESC FS GS RS US dec. 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 hex. 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2A 2B 2C 2D 2E 2F 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 3A 3B 3C 3D 3E 3F octal 040 041 042 043 044 045 046 047 050 051 052 053 054 055 056 057 060 061 062 063 064 065 066 067 070 071 072 073 074 075 076 077 ASCII ! " # $ % &amp; ' ( ) * + , . / 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : ; &lt; = &gt; ? dec. 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 hex. 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 5A 5B 5C 5D 5E 5F octal 100 101 102 103 104 105 106 107 110 111 112 113 114 115 116 117 120 121 122 123 124 125 126 127 130 131 132 133 134 135 136 137 ASCII @ A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ^ _ dec. 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 hex. 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 6A 6B 6C 6D 6E 6F 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 7A 7B 7C 7D 7E 7F octal 140 141 142 143 144 145 146 147 150 151 152 153 154 155 156 157 160 161 162 163 164 165 166 167 170 171 172 173 174 175 176 177</p> <p>MDULO 1 AULA 2ASCII ` a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z { | } ~ DEL</p> <p>Unidades de Tempoz</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>z z z z z</p> <p>Hertz: utilizado para explicitar a velocidade do processador, de barramentos e, atualmente, de memrias 1 Hz = 1 ciclo por segundo 1 Hz = 1/(1s) 1 KHz = 1000 Hz 1 MHz = 1000 KHz 1 GHz = 1000 MHz</p> <p>Freqnciasz z z z z z z z z z z z</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>Rotao do motor do carro 15 Hz (900 rpm) Energia eltica 60 Hz Rotao do disco do HD 120 Hz (7200 rpm) Ciclo do 8088 (primeiro PC) 4,77 MHz Ciclo do 286 16 MHz Ciclo do 386 40 MHz Rdio FM 88 MHz 108 MHz Ciclo do 486 120MHz Ciclo do Pentium 233 MHz Ciclo do PII 450 MHz Ciclo do PIII 900 MHz Ciclo do PIV 2GHz (2 bilhes de ciclos por segundo)</p> <p>Unidades de Tempoz z</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>z z z z z</p> <p>Segundos Utilizado para marcar o tempo de acesso a dispositivos (memria, disco, etc) 1s 1 ms = 0,001 s (milisegundo) 1 s = 0,001 ms (microsegundo) 1 s = 0,001 s (nanosegundo) 1 ps = 0,001 s (picosegundo)</p> <p>Exemplos de Temposz</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>z</p> <p>z z</p> <p>Copo caindo de cima da mesa pouco menos de 1 segundo Tempo para cabea de HD mudar de trilha 4 ms Leitura de 1 byte da memria 60 s Leitura entre byte consecutivos da memria 10 s</p> <p>Perodo x Freqnciaz z</p> <p>MDULO 1 AULA 2</p> <p>Comparao entre CPU e mdulos de memria Processador Velocidade medida em hertz (Hz) Atualmente entre 100 MHz e 2 GHz Ou seja, 1 ciclo = 10 s 500 ps</p> <p>z</p> <p>Memria de baixo custo Memria lenta 150 s - 60 s Capacidade mxima: 512 Mbytes US$1,00/Mbyte Baixo consumo de energia</p> <p>z</p> <p>Memria 6-120 vezes mais lenta que processador</p>...

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