Computação e computador: por que os computadores usam o código binário?

AOS ALUNOS DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO;

Outro matemático inglês, Charles Babbage (1792-1871), projetou o “Calculador Analítico”, aparelho muito próximo de um computador atual, porém era uma máquina totalmente mecânica. Ela era composta de uma memória, um engenho central, engrenagens, alavancas e dispositivos para entrada e saída de dados, que nada mais são do que informações.

A partir da década de 30, foram feitas várias tentativas de substituir as partes mecânicas dos equipamentos por partes elétricas, com o uso dos relés, equipamentos elétricos que funcionam como chaves, com posições “aberta” (sem corrente, ou seja, bit 0) ou “fechada” (com corrente, ou seja, bit 1). A vantagem de um computador elétrico é a sua velocidade, muito superior à do computador mecânico. Isto ocorre porque a corrente elétrica é muito mais rápida do que qualquer engrenagem mecânica.

Quando os computadores passaram a funcionar através da energia elétrica, o código binário foi a melhor forma encontrada para representar os sinais elétricos através de algarismos. Isto porque há dois estados possíveis para os componentes elétricos: com corrente elétrica ou sem corrente.

Pode-se entender o código binário comparando os bits a interruptores elétricos, em que 0 indica “desligado” e 1 “ligado”, como representado na Figura 14. Um byte (sequência de oito bits) pode então ser imaginado como uma sequência de oito interruptores, sendo que as posições em que se encontram os interruptores ligados e desligados indica qual número ou letra está sendo representado, como visto anteriormente.

Como o código binário é a representação utilizada pelos computadores, toda informação, seja um número ou uma letra, precisa ser representada através de um código composto de uma sequência de 0 e 1. São as diferentes combinações entre os bits que são usados para criar uma mensagem que a máquina (o computador, a calculadora, o relógio, etc.) possa entender.

Aparelho digital.

Como já foi visto, o número nove é representado pelo sistema binário por 00001001. Observe que, para qualquer sistema de numeração zeros à esquerda não possuem valor algum. A representação 00001001 é vista pelo computador como uma lâmpada acesa, seguida de duas apagadas, depois outra acesa e por fim quatro apagadas.

Os computadores modernos (digitais) efetuam cálculos (operações aritméticas e lógicas) com precisão e rapidez, através do uso da lógica binária, desenvolvida por Boole no século XIX. Estas operações são realizadas pelos circuitos integrados, ou chips, existentes nos computadores. Eles nada mais são que componentes eletrônicos que realizam operações lógicas.

Aparelho eletrônico.

Além dos computadores, existe uma série de aparelhos e equipamentos digitais: relógios, termômetros, voltímetros, amperímetros, calculadoras, dentre outros. A Figura 15 e a Figura 16 mostram uma calculadora de engenharia, e também a placa com o circuito digital da mesma. Pode-se observar por onde passam os sinais elétricos na placa: nas finíssimas linhas metálicas que interligam os diversos componentes eletrônicos.

                Cada linha da placa, por onde passará a corrente elétrica, pode representar apenas dois valores: 0 (sem corrente elétrica) ou 1 (com corrente elétrica).

Sequência: "Hardware".