Conceitos introdutórios

Conceitos introdutórios

1. Sistemas de numeração digital

   • Sistema decimal
     • É composto por 10 numerais ou símbolos (0 a 9). É um sistema de valor posicionado, isto é, o valor de cada dígito depende da posição no número.
     • Também chamado de sistema de base 10.
     • A contagem decimal é o modo como estamos acostumados.
   • Sistema binário
     • Há apenas dois valores possíveis: 0 (falso-baixo) e 1 (alto-verdadeiro) que podem ser usados para representar qualquer quantidade.
     • O termo digito binário é abreviado para bit.
     • A contagem binária é restrita a um certo número de bits.

2. Circuitos Digitais ou Circuitos Lógicos

   • São projetados para produzir tensões de saída dentro de uma faixa de tensões determinadas para os níveis 0 e 1 e para reagir a tensões de entrada nessas faixas.
   • O modo com um circuito digital responde a uma entrada é chamado de lógica.
   • São fundamentalmente, hoje, implementados usando circuitos integrados (CIs). Atualmente, o mais usado é o CMOS

3. Transmissão paralela e serial

   • A transmissão paralela usa uma linha por bit e todos os bits são transmitidos simultaneamente.
   • A transmissão serial utiliza apenas uma linha de sinal e os bis são transmitidos serialmente (um de cada vez).

4. Lógica proposicional

   • É uma modernização matemática dos silogismos de Aristóteles (que propunham raciocínio dedutivo).
   • É formada por sentenças que são afirmações ou proposições (sentença declarativa que expressa uma ideia de forma afirmativa.
   • Princípios que toda proposição deve seguir:
     • Identidade
     • Terceiro excluído
     • Não-contradição
   • Proposições compostas são formadas por algumas proposições simples relacionadas ou modificadas por conectivos.

5. Características dos circuitos digitais

   • Eles são implementados em sua grande maioria em componentes chamados circuitos integrados (CIs), em inglês existe a denominação de chips.
   • O CI é um circuito miniaturizado em material semicondutor que é capaz de realizar todas as operações lógicas através de elementos de chaveamento, como transistores.

6. Circuitos Integrados (CIs)

   • Podem ser classificados quanto ao seu nível de integração, que é ligado ao número de funções lógicas que contém.
   • Existem duas grandes famílias quanto à tecnologia de fabricação dos transistores que são usados nas operações lógicas
     • TTL que utilizam transistores bipolares e são alimentados com +5Vcc
     • CMOS que utiliza transistores de efeito de campo MOS e são alimentados de +3Vcc até +18Vcc.
   • Cada família tem faixas de operação de tensão distintas para o nível 0 e nível 1.

7. Lógica em circuitos digitais

   • A proposição corresponde a uma variável que pode ser de entrada, intermediária e de saída.
   • Para cada variável está associado a um valor lógico, V(1) ou F(0).
   • Os conectivos usam simbologia diferente mas representam as mesmas proposições:
   • Usa-se a tabela-verdade para avaliar as proposições compostas em cada associação entre proposições, seus valores lógicos e conectivos/operações.

8. Computadores digitais

   • Principais partes de um computador
     • Unidade de entrada: Por meio desta, um conjunto completo de instruções e dados é introduzido na unidade de memória do sistema computacional para ser armazenado até ser usado.
     • Unidade de memória: Armazena as instruções e os dados recebidos pela unidade de entrada.
     • Unidade de controle: Essa unidade busca, uma de cada vez, as instruções na unidade de memória e as interpreta para mandar depois para as unidades específicas.
     • Unidade de lógica/aritmética: Responsável pelos cálculos e decisões lógicas.
     • Unidade de saída: Recebe os dados da unidade de memória e imprime, exibe ou apresenta de alguma maneira para o operador.

9. Sistemas

   • Analógico
     • Contém dispositivos que manipulam quantidades físicas representadas na forma analógica.
   • Digital
     • É uma combinação de dispositivos projetados para manipular informações lógicas ou quantidades físicas representadas no formato digital, ou seja, as quantidades podem assumir apenas valores discretos.
     • Vantagens do sistema
       • São geralmente mais fáceis de ser projetados visto que possuem 2 estados fundamentais e são menos afetados por ruídos.
       • Permite escolher qual a precisão necessária para a quantidade medida e mantê-la em todo o sistema.
       • Não há ambiguidade na representação digital já que cada símbolo representa um conjunto de quantidades, portanto tem representação eficiente para armazenar e transportar quantidades.
     • Limitação
       • Existe a necessidade de transformar as quantidade medidas para representá-las digitalmente.

10. Representações numéricas

    • Analógica
      • É representado por um indicador que é contínuo e proporcional continuamente a variável.
      • Tem a importante característica de variar ao longo de uma faixa contínua de valores.
    • Digital
      • É representada por símbolos (dígitos) em variações discretas
      • Não há ambiguidade quando se faz a leitura de uma quantidade analógica devido a sua natureza discreta.

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