Informática Aplicada à
Ciência da Informação
Conceitos Básicos
Prof.: Adriana Bogliolo Sirihal Duarte
Adaptado de material desenvolvido pelo Prof. Ruy Alexandre Generoso
Conceito de Sistema Computacional
Unidade Central de Processamento
Dispositivos
de Entrada
Unidade
de Controle
ULA
Unidade Primária
de Armazenamento
Dispositivos de
Armazenament
o Secundário
Dispositivos
de Saída
Representação dos Dados no Computador
 Dados

Memória
do
armazenamento

computador
e
mídia
de
Códigos convencionados e expressos em um
sistema de numeração adequado
 Exemplos

Códigos: ASCII, EBCDIC, Unicode

Sistemas de Numeração: Decimal, Binário, Octal,
Hexadecimal
Sistemas de Numeração
 Decimal (base 10)

Algarismos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9

Sistema usual no cotidiano humano (fora do
computador)
Sistemas de Numeração
 Binário (base 2)

Algarismos: 0 e 1

Sistema de numeração
sistemas computacionais
empregado
em
Sistemas de Numeração
 Hexadecimal (base 16)

Algarismos: números 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9
letras A, B, C, D, E e F

Empregado na representação de números
grandes, e.g. endereços de memória
Conversão de Sistemas de Numeração
 Exemplo de conversão: Base 2 para base 10
1011011102 = ( ? )10
1011011102 = (1.28 + 0.27 + 1.26 + 1.25 + 0.24 +
1.23 + 1.22 + 1.21 + 0.20 )10 = (1.256 + 0.128 +
1.64 + 1.32 + 0.16 + 1.8 + 1.4 + 1.2 + 0.1)10 =
(256 + 0 + 64 + 32 + 0 + 8 + 4 + 2)10 = 36610
1011011102 = 36610
Conversão de Sistemas de Numeração
 Exemplo de conversão: Base 10 para base 2
36610 = ( ? )2
366
0
2
183
1
2
91
1
2
45
1
2
22
0
2
11
1
2
5
1
2
2
0
2
1
2
1
0
Conversão de Sistemas de Numeração
Decimal Hexadecimal Binário
 Exemplo de conversão:
Base 2 para base 16
1011011102 = ( ? )16
101101110 2 = 16E16
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
Conversão de Sistemas de Numeração
 Exercícios:
Converta da base 10 para base 2:
429 – 276 – 385
Converta da base 2 para base 10:
11100101 – 11011000 – 10111110
Converta da base 2 para base 16:
11100101 – 11011000 – 10111110
Converta da base 16 para base 2:
FA1 – 2BA – 168 – DEA
Sistemas de Numeração – Potências de 2 e 16
n
n
2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
4
8
16
32
64
128
256
512
1.024
2.048
4.096
8.192
16.384
32.768
16
n
1
16
256
4.096
65.536
1.048.576
16.777.216
268.435.456
4.294.967.296
68.719.476.736
1.099.511.627.776
17.592.186.044.416
281.474.976.710.656
4.503.599.627.370.496
72.057.594.037.927.936
1.152.921.504.606.846.976
Bits e Bytes
 1 byte = 8 bits
 1 KB (quilobyte) = 210 bytes = 1024 bytes
 1 MB (megabyte) = 210 KB = 1024 quilobytes
 1 GB (gigabyte) = 210 MB = 1024 megabytes
 1 TB (terabyte) = 210 GB = 1024 gigabytes =
1024 * 1024 * 1024 * 1024 bytes = 240 ≈
1.099.510.000.000 bytes
Códigos de Representação de Dados
 ASCII
(American
Standard
Interchange Information – 8 bits)
Code
for

Mais usado em microcomputadores

Representação de 256 caracteres diferentes (e.g.
em um teclado alfanumérico)  codificação em
8 bits


128 símbolos universais

128 símbolos adicionais, passíveis de variações
de país para país
Exemplo: Letra A

Representação: 4116 = 0100 00012
Códigos de Representação de Dados
O caractere ‘A'
corresponde ao
código 41 (coluna
4 linha 1)
 Tabela ASCII
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
0
1
2
3
4
5
6
7
NUL
SOH
DLE
DC1
SPACE
!
0
1
@
A
P
Q
`
a
p
q
STX
DC2
"
2
B
R
b
r
ETX
EOT
ENQ
DC3
DC4
NAK
#
$
%
3
4
5
C
D
E
S
T
U
c
d
e
s
t
u
ACK
SYN
&
6
F
V
f
v
BEL
ETB
'
7
G
W
g
w
BS
HT
CAN
EM
(
)
8
9
H
I
X
Y
h
i
x
y
LF
VT
SUB
ESC
*
+
:
;
J
K
Z
[
j
k
z
{
FF
CR
FS
GS
,
-
<
=
L
M
\
]
l
m
|
}
SO
RS
.
>
N
^
n
~
SI
US
/
?
O
_
o
DEL
Códigos de Representação de Dados
 Exercício: utilizando a tabela ASCII escreva o
código binário, o código hexadecimal, e o valor
decimal correspondente dos seguintes símbolos:







&
?
M
a
@
~
6
Códigos de Representação de Dados
 EBCDIC
(Extended Binary Code Decimal
Interchange Code – 8 bits)

Mais usado em mainframes

Exemplo: Algarismo 1

Representação: F116 = 1111 00012
Códigos de Representação de Dados
 Unicode

Representação de 65536 caracteres diferentes 
codificação em 16 bits

Modelado sobre o conjunto de caracteres ASCII

Possibilita a codificação da
caracteres correntemente em uso

Usa scripts para a definição de caracteres em um
idioma específico
Grego
Tibetano
Dingbats
maioria
Katakana
dos
Sistemas de Armazenamento de Dados
 Partes Físicas – Características


Composição

Dispositivos de armazenamento

Mídia de armazenamento
Localização

Interna (configuração no contexto da unidade do
sistema)

Externa (dispositivos separados)
Sistemas de Armazenamento de Dados
 Partes Físicas – Características

Registro/ Recuperação de Dados


Mídia passa usualmente por uma cabeça de
leitura/gravação no dispositivo de armazenamento
a fim de que os dados sejam lidos/escritos
Volatilidade

Mídia de armazenamento  não volátil
●
Manutenção dos dados registrados
desligamento da alimentação do sistema
após
o
●
Contraste com a maioria dos tipos de memória
(voláteis)
Sistemas de Armazenamento de Dados
 Partes Físicas – Características

Mídia Fixa x Mídia Removível

Mídia Fixa
●

Tipicamente mais rápida e mais barata
Mídia Removível
●
Capacidade ilimitada
●
Transporte fácil e seguro
Sistemas de Armazenamento de Dados
 Partes Físicas – Características

Acessibilidade

Sequencial
●

Registros em arquivos só podem ser recuperados
na mesma sequência em que foram fisicamente
armazenados (ex.: dados armazenados em fitas
magnéticas)
Direta
●
Registros podem ser recuperados em qualquer
sequência, independentemente do armazenamento
físico (ex.: dados armazenados na maioria dos
discos magnéticos e ópticos)
Sistemas de Armazenamento de Dados
 Partes Físicas – Características

Representação de Dados

Lógica
●

Refere-se à visão do usuário sobre a forma como os
dados são armazenados
Física
●
Refere-se ao modo físico real como os dados são
armazenados na mídia, sob o ponto de vista do
computador
Mídia de Armazenamento
1ª Geração 2ª Geração
Tambor
Magnético
Núcleo
Magnético
3ª Geração
Núcleo
Magnético
4ª Geração
5ª Geração
Chips
de Memória
Semicondutora
LSI
Chips
de Memória
Semicondutora
VLSI
Tendência: Mídia com capacidades de armazenamento cada vez mais elevadas
utilizando circuitos microeletrônicos cada vez menores
Mídia de E/S e Armazenamento
 Mídia

Fita de Papel

Cartão Perfurado

Formulário Contínuo (Papel Sanfonado)

Fita Magnética

Disco Magnético

Disco Óptico
Mídia de E/S e Armazenamento
 Fita de Papel (obsoleta)

Quase não ocupava espaço

Tira de dados chegando como entrada ou deixando o
sistema sob a forma de uma saída perfurada
Placa Guia
Traseira
Direção de
Transporte
Canal
0 1 2
3 4 5 6
2 22 222 2
Alimentação
Altura
Altura
Mídia de E/S e Armazenamento
 Cartão Perfurado (obsoleto)
Entrada
de cartões
Altura
Furo
Coluna
Mídia de E/S e Armazenamento
 Formulário Contínuo (Papel Sanfonado)

Organizado em linhas e colunas

Pode conter uma ou mais vias

Pautado ou liso
Mídia de E/S e Armazenamento
 Formulário Contínuo (Papel Sanfonado)

Standard (132 colunas x 66 linhas) [ 14” x 11” ]

US Letter (80 colunas x 66 linhas) [ 8,5” x 11” ]
Mídia de E/S e Armazenamento
 Fita Magnética
Carretel
Rolo
Encaixe
Fita
Coluna
Vista lateral
Trilha
Vista frontal
Mídia de E/S e Armazenamento
 Tipos de Fita Magnética

Rolo (reel)

Cassette

Cartucho (cartdrige)

Streamer

DAT (Digital Audio Tape)
Mídia de E/S e Armazenamento
 Características das Fitas Magnéticas

Capacidade de armazenamento elevada graças
ao conceito de densidade de gravação

Densidade de Gravação

Quantidade de bytes gravados por unidade de
comprimento, com base na polegada

Unidade de medida: B.P.I (Bytes Per Inch)

Valores típicos: 200, 556, 800, 1.600, 3.200 e
22.000 BPI
Mídia de E/S e Armazenamento
 Disco Magnético
Setor ou
Segmento
2
1
9
3
8
Trilhas
4
5
7
6
Cluster
Mídia de E/S e Armazenamento
 Disco Magnético
Superfície do disco
Cabeça de
leitura/escrita
Antes
do
processo
de
armazenamento de dados, as
partículas magnéticas estão
desalinhadas
A cabeça de leitura/ escrita
inscreve os dados alinhando
cada partícula magnética da
mídia segundo um de dois
modos possíveis
Um dos modos equivale ao
registro de zeros (0), enquanto o
outro ao registro de uns (1)
Mídia de E/S e Armazenamento
 Discos Magnéticos

Mídia de armazenamento mais importante nos
computadores atuais

Tipos populares


Discos flexíveis (floppy disks)

Discos rígidos (hard disks)
Dados gravados a partir da magnetização de
partículas na superfície dos discos (dois modos:
representação de uns e zeros)
Mídia de E/S e Armazenamento
 Tipos Populares de Discos Magnéticos

Flexível ou Disquete

Capacidades: 360 KB a 1,44 MB

Custo: cerca de US$ 0.50 ou menos
Disquete de 3½”
(obsoleto)
Disquete de 5¼” (obsoleto)
Drive de disquete 3½”
Mídia de E/S e Armazenamento
 Anatomia de um Disco Flexível
Proteção
contra gravação
Cobertura plástica rígida
Protetor metálico
com mola
Etiqueta
Furo indicador
de alta densidade
Revestimentos
do disco
Disco de metal
Superfície plástica do disco
Mídia de E/S e Armazenamento
 Discos Flexíveis

Características Físicas

Atualmente a maioria é de 3½” de diâmetro e
capacidade de armazenamento de 1,44 MB

Uso

Inserção no drive apropriado, na direção apropriada

Manutenção do disco no drive enquanto estiver sendo
acessado (indicador luminoso da unidade ATIVO)
Mídia de E/S e Armazenamento
 Discos
Magnéticos
Capacidade

Removíveis
de
Alta
Zip disks

Discos magnéticos lidos/escritos por unidades
denominadas zip drives

Capacidade (Custo): 100 MB (U$ 10.00),
(U$ 12.00) ou 750 MB (U$ 15.00)
250 MB
Mídia de E/S e Armazenamento
 Discos
Magnéticos
Capacidade

Removíveis
de
Alta
SuperDisks drives (Laser servo drives)

Armazenamento magnético, uso de laser para a
localização de trilhas e posicionamento de cabeças
de leitura/gravação

Capacidade (Custo): 120 MB (U$ 10.00) ou 240 MB
(U$ 12.00)
Mídia de E/S e Armazenamento
 Discos
Magnéticos
Capacidade

Removíveis
de
Alta
HiFD (High Density Floppy Disk) drives

Mais rápidos dos que os demais drives de disco
magnético de alta capacidade 3.6 MBps

Possibilidade de
convencionais
leitura
de
discos

Diâmetro: 86 mm

Capacidade (Custo): 200 MB (U$ 15.00)
flexíveis
Mídia de E/S e Armazenamento
 Tipos Populares de Discos Magnéticos

Rígido ou Winchester

Capacidades típicas: 1 GB a 1 TB

Custo: US$ 100 a 1000

Interno ou externo
Cilindros
Mecanismo
de Acesso
Braços
de Acesso
Discos
Cabeças de
Leitura/Gravação
Trilha
Mídia de E/S e Armazenamento
 Discos Rígidos

Propriedades Físicas

Permanentemente selado no interior do drive
 Velocidades
mais elevadas do que as dos sistemas
removíveis
Eixo da
montagem
Invólucro
selado
Conjunto de
discos rígidos
Placa de circuito impresso
Cabeças de
leitura/escrita
Mecanismo
de acesso
Mídia de E/S e Armazenamento
 Discos Rígidos

Endereçamento do Disco Rígido


Tempo de Acesso ao Disco


Cilindro do Disco - série de trilhas localizadas na
mesma locação no conjunto de superfícies
circulares rígidas de um disco rígido
Fatores influentes: tempo de busca, atraso
rotacional, tempo de movimentação dos dados
Cache de Disco

Estratégia para a elevação do desempenho do
sistema
Mídia de E/S e Armazenamento
 Discos Rígidos Removíveis

Vantagens

Portabilidade e capacidade de
armazenamento extra superior àquela
oferecida pelos discos flexíveis
 Discos Rígidos para Notebooks

Possibilidade de uso de drives
internos ou removíveis
Mídia de E/S e Armazenamento
 Discos
Rígidos
para
Computacionais de Grande Porte
Sistemas

Possibilidade de uso de um sistema consistindo de
múltiplos drives de disco rígido

RAID é uma tendência recente
Mídia de E/S e Armazenamento
 Discos Ópticos
CD-ROM
1984
CD de Áudio
1982
CD-R
1990
VCD
1993
DVD
1996
DVD-ROM
1997
CD-RW
1997
DVD
gravável
1999
Mídia de E/S e Armazenamento
 Discos Ópticos


CD-ROM

Tecnologia similar à do CD de áudio

Capacidade: 650 MB
CD-R (CD Recordable)


CD gravável uma única vez
CD-WORM (CD-Write Once Read Many)

Similar ao CD-ROM, porém gravável (uma única vez,
para muitas leituras)
Mídia de E/S e Armazenamento
 Discos Ópticos

CD-RW (CD-ReWrite)


Similar ao CD-WORM, porém regravável várias
vezes
DVD (Digital Versatile Disc)

Disco digital destinado à gravação de áudio, vídeo
e dados

Capacidade 4,7 a 17 GB
Mídia de E/S e Armazenamento
 Tinta Magnética

Uso em cheques bancários

Impressão de números com tinta magnética (tinta
com partículas magnéticas em suspensão)

Há dois sistemas importantes

CMC-7 (Character
Code - 7 digits)

MICR (Magnetic
Recognition)
Magnetization
Ink
Character
Mídia de E/S e Armazenamento
 Tinta Magnética

CMC-7


Usado no Brasil, México, França, Espanha
MICR

Usado nos Estados Unidos, Canadá, Porto Rico,
Panamá e Inglaterra
Mídia de E/S e Armazenamento
 Código de Barras (Bar Code)

Código de Barras (Bar Code)

Uso em automação comercial (supermercados e
lojas comerciais em geral)
Mídia de E/S e Armazenamento
 Código de Barras (Bar Code)

Sistemas importantes

UPC (Universal Product Code)
●

Uso nos EUA: 12 dígitos
EAN (European Article Numbering)
●
Uso na Comunidade Européia : 13 dígitos
●
Adotado no Brasil
EAN-13
UPC-A
EAN-8
UPC-E
Mídia de E/S e Armazenamento
 Reconhecimento
Óptico de Caracteres
(Optical Character Recognition - OCR)

Uso pelos Correios e outros serviços em
atividades de reconhecimento de caracteres
manuscritos ou impressos e posterior transcrição
para sistemas computacionais
Mídia de E/S e Armazenamento
 Folha Óptica

Uso em marcações a lápis ou caneta em espaços
pré-determinados

Aplicação em exames (concursos públicos,
vestibulares, pesquisas de mercado) e em
volantes da Loto, Sena, etc.
Mídia de E/S e Armazenamento
 Cartão Magnético

Usado em agências bancárias, de crédito e lojas
comerciais

Tarja
magnética
Identificação do cliente através da leitura de
dados numa tarja magnética
Mídia de E/S e Armazenamento
 Smart Card

Cartão similar a um cartão magnético, porém
possuindo um chip interno ao invés da tarja
magnética

Usado
como
“dinheiro
eletrônico”,
para
pagamento de serviços e produtos, da mesma
forma que se usa o cartão magnético

Exemplo: Cartão usado na free-way
Mídia de E/S e Armazenamento
 Smart Label (I-Code)

Etiqueta “inteligente” contendo chips I-Code

Alimentação do chip dispensável

Energização e emissão de sinal de identificação
quando o chip passa por sensores
Biblioteca Nacional de Singapura,
100.000 livros, 6.200 CD-ROM, 6.000
fitas VHS
Tecnologias de Entrada de Dados
1ª Geração 2ª Geração 3ª Geração
Fita de Papel
Cartões
Perfurados
Cartões
Perfurados
Teclado
Fitas e Discos
Magnéticos
4ª Geração
5ª Geração
Teclado
Reconhecimento de Voz
Dispositivos de
Apontamento
e Seleção
Dispositivos Hápticos (tato)
Varredura Óptica
Reconhecimento Óptico
de Caracteres e de
Escrita Manual
Tendência: Dispositivos de entrada cada vez mais naturais e fáceis de usar
Dispositivos de ENTRADA
 Dispositivos de Apontamento e Seleção

Permitem ao usuário a escolha e a manipulação de
itens (objetos textuais ou gráficos) no dispositivo
de visualização de um sistema computacional

Tipos

Mouse
●
Uso em praticamente todos os ambientes gráficos
orientados a janelas/menus, e.g. Windows e Mac-OS
Mouse
Mouse
com roda
Almofada do mouse
(mouse pad)
Dispositivos de ENTRADA
 Dispositivos de Apontamento e Seleção

Tipos

Joystick
●
Auxílio ao usuário no controle do movimento de
objetos no visualizador
●
Movimento de objetos em qualquer direção com
maior rapidez e precisão
●
Mais indicado para jogos
Dispositivos de ENTRADA
 Dispositivos de Apontamento e Seleção

Tipos

Trackball
●
Espécie de mouse invertido, não deslizante sobre
uma superfície plana
●
Movimento do apontador na tela associado ao giro da
esfera com os dedos ou a palma da mão
●
Mais indicado quando o espaço é limitado
Dispositivos de ENTRADA
 Dispositivos de Apontamento e Seleção

Tipos

Almofada sensível ao toque (touch pad)
●
Superfície horizontal plana sensível à pressão e à
movimentação
●
Movimento do apontador na tela associado ao
deslocamento da ponta do dedo sobre a superfície
●
Usualmente empregado como dispositivo
apontamento e seleção em notebooks
de
Dispositivos de ENTRADA
 Dispositivos de Apontamento e Seleção

Outros tipos

Caneta fotossensível (light pen)

Tela sensível ao toque (touch screen)

Cursor/ Caneta (stylus)
Caneta
com fio
Tela sensível
ao toque
Caneta
fotossensível
Cursor
sem fio
Dispositivos de ENTRADA
 Escâner (Scanner)

Dispositivo óptico destinado à captura de imagens,
fotos e textos e à conversão para formato digital

Após a conversão, possibilidade de edição da
imagem (apagamento, inserção ou alteração de
partes da imagem, modificação de cores ou tons de
cinza e das dimensões da imagem em relação ao
original
Scanner
de mesa
Scanner
de mão
Dispositivos de ENTRADA
 Mesa Digitalizadora (Table Digitizer)

Dispositivo destinado à criação e manipulação de
representações gráficas com auxílio de um tipo
especial de apontamento – cursor ou caneta
(stylus) – fisicamente ou não conectado à mesa

Posição de um ponto de interesse na mesa
indicada pela caneta ou cursor

Aquisição de um ponto a partir do pressionamento
da caneta ou de um botão do cursor
Tecnologias de Saída de Dados
1ª Geração 2ª Geração 3ª Geração
4ª Geração
Cartões
Perfurados
Cartões
Perfurados
Relatórios e
Documentos
Impressos
Apresentação
em Vídeo
Relatórios e
Documentos
Impressos
Relatórios e
Documentos
Impressos
Apresentação
em Vídeo
Relatórios e
Documentos
Impressos
Áudio
5ª Geração
Apresentação
em Vídeo
Áudio
Documentos Multimídia
Tendência: Métodos de saída que possibilitem uma comunicação mais natural,
rápida e objetiva
Dispositivos de SAÍDA
 Impressora

Impacto

Caractere
●
●
●

Linha
●
●

Margarida
Esfera
Matricial
Cilindro
Cadeia
Não Impacto



Jato de tinta
Térmica
Laser
Dispositivos de SAÍDA
 Impressoras
de grande popularidade em
microcomputadores de pequenas empresas

Matricial (Dot Matrix)

Velocidades Típicas: 100 a 800 cps

Custo: US$ 70 a 700
Dispositivos de SAÍDA
 Impressoras
de maior
microcomputadores

popularidade
Jato de tinta (Ink Jet)

Velocidades Típicas: 1 a 8 ppm

Custo: US$ 100 a 1,500
em
Dispositivos de SAÍDA
 Impressoras
de maior
microcomputadores

popularidade
Laser

Velocidades típicas: 1 a 16 ppm

Custo: US$ 400 a 3,000
em
Dispositivos de SAÍDA
 Outras tecnologias de impressão

Jato de Tinta Sólida (Phase Change)

Densidade: 300 a 700 dpi

Marcas: Canon, Apple, HP, Epson

Custo: US$ 300 a 500
Dispositivos de SAÍDA
 Outras tecnologias de impressão

Transferência
Transfer)


Térmica
de
Cera
(Thermal-Wax
Marcas: Tektronics, Seiko
Sublimação de Tintura (Dye Sublimation)

Densidade: 300 dpi

Marcas: Kodak
Dispositivos de SAÍDA
 Traçador Gráfico (Plotter)

Dispositivo que utiliza canetas especiais de
diversas cores e/ou espessuras ou cartuchos de
tinta (preto e coloridos) para traçados em papel
com dimensões variantes (A4 a A0)

Uso para
traçados de
plantas, gráficos e figuras de
naturezas as mais diversas

Aplicação nas engenharias,
em arquitetura e projetos
industriais e publicitários