Código binário: 5 perguntas e respostas para aprender

Conhecimento de código binário ajuda programadores a entender o funcionamento de computadores de forma profunda

A pessoa programadora não precisa necessariamente aprender código binário para trabalhar, no entanto, entender a linguagem da máquina pode fornecer uma compreensão mais profunda de como computadores e dispositivos eletrônicos processam dados, sendo útil para certos conceitos de programação.

O conhecimento do código binário facilita o entendimento de conceitos de programação de baixo nível, como manipulação de bits e gerenciamento de memória. Além disso, melhora a compreensão de como os dados são armazenados e processados, o que pode ser benéfico ao trabalhar com bancos de dados, redes e compactação de dados.

1. O que é código binário?

O código binário é um sistema de representação de dados e informações que usa apenas dois dígitos, 0 e 1. É um sistema de base 2, o que significa que cada dígito ou “bit” tem dois valores possíveis: 0 ou 1.

A ferramenta é usada para representar todos os tipos de dados em computadores e outros dispositivos eletrônicos, incluindo números, letras, símbolos e instruções para o dispositivo executar tarefas específicas. Isso ocorre porque os dispositivos eletrônicos usam transistores para alternar entre dois estados, que podem ser representados como 0 ou 1.

A maioria das linguagens de programação, como Python, Java e C++, usa um código de alto nível que é mais fácil para os humanos lerem e escreverem. Para fazer o software funcionar, essas linguagens são traduzidas para o código binário, para que os computadores possam entender e executar as ações solicitadas.

2. Qual é a história do código binário?

O código binário não é obra de uma única pessoa, mas sim um conceito que foi desenvolvido e refinado ao longo do tempo e se mistura com a própria história da computação. O uso mais antigo conhecido foi na China antiga, onde o I Ching, um livro de adivinhação, usava um sistema para representar os dígitos binários 0 e 1.

No século 19, o matemático britânico George Boole desenvolveu a álgebra booleana, um sistema de lógica matemática baseado em código binário. O primeiro computador digital eletrônico que usava a linguagem para representar dados e realizar cálculos só surgiu a partir dos anos 1930, com o trabalho liderado por John Atanasoff e Clifford Berry.

Vinte anos depois, a IBM desenvolveu o primeiro computador comercial, o IBM 701, que usava código binário para processar dados. Na década de 1960, foi criado o American Standard Code for Information Interchange (ASCII), uma forma padronizada de representar caracteres e símbolos usando a linguagem das máquinas.

3. Onde o código binário é usado?

Tudo que contém um chip programado, desde carros, drones e aviões até bonecos, usa linguagem binária. As aplicações mais avançadas de código binário incluem o treinamento de máquinas para processar e compreender informações no campo da robótica e da inteligência artificial, a execução de instruções em sistemas de automação, na representação de dados comprimidos e para identificar e corrigir erros.

4. O que são sistemas de codificação de caracteres?

Se o código binário é a linguagem da máquina, os caracteres são a interface que pode ser entendida pelos humanos. O sistema de codificação de caracteres atribui códigos exclusivos a cada caractere, símbolo ou código de controle, permitindo que sejam armazenados, processados e exibidos pelo computador ou dispositivo.

Existem vários sistemas de código de caracteres em uso atualmente, incluindo ASCII, Unicode, UTF-8 e UTF-16. Cada sistema tem o próprio conjunto de códigos e recursos que são usados em diferentes situações.

ASCII

O ASCII é um dos sistemas de código de caracteres mais antigos e amplamente utilizados. Ele atribui um código binário exclusivo de 7 bits a cada um dos 128 caracteres e símbolos da tabela ASCII, incluindo letras maiúsculas e minúsculas, números, sinais de pontuação e códigos de controle.

Unicode

O Unicode é um sistema de codificação de caracteres padronizado que atribui códigos exclusivos a caracteres da maioria dos idiomas escritos do mundo. Ele suporta mais de 110 mil caracteres e é amplamente utilizado em sistemas de computador, software e navegadores da web para representar texto e caracteres.

UFT-8 e UTF-16

O 8-bit Unicode Transformation Format (UTF-8) e o 16-bit Unicode Transformation Format (UTF-16) são formas de codificação Unicode. O primeiro é uma codificação de largura variável que usa unidades de código de 8 bits, utilizada principalmente para aplicativos da web, sendo mais eficiente para caracteres em idiomas ingleses e europeus. Já o segundo usa unidades de código de 16 bits e é aplicado principalmente para idiomas asiáticos, em que os caracteres requerem mais de 8 bits para serem representados.

5. Como aprender o código binário?

Aprender código binário pode levar tempo e necessita de prática. Existem muitos recursos online, como tutoriais, vídeos e exercícios interativos que podem ajudar a entender a ferramenta, mas há um roteiro de conhecimentos básicos necessários para dominar a linguagem da máquina.

Neste texto, abordamos os conceitos básicos do binário, como o que é, como funciona e as aplicações. O próximo passo é compreender como é realizada a conversão de números decimais em binários e vice-versa. A partir daí, é possível aprender a fazer operações matemáticas básicas, como adição, subtração, multiplicação e divisão em binário.

Quando a matemática binária estiver dominada, é a vez de conhecer a fundo os sistemas de codificação de caracteres, como ASCII e Unicode. Por fim, procure entender a arquitetura do computador e como os dados são armazenados e processados em binário para entender como esses itens funcionam.