o que é o código binário: um elo de comunicação entre as linguagens de programação e os computadores?

 

Saber o que é o código binário é indispensável para qualquer programador Web. porquê? Porque os conceitos básicos da linguagem binária constituem a estrutura básica de todos os computadores ou máquinas digitais. E como elo de comunicação entre humanos e máquinas, existem as linguagens de programação que são utilizadas actualmente. o que é que isto significa? Bem, para dizer aos computadores, a partir da programação web, o que fazer, é necessário conhecer as linguagens de programação, para traduzir a informação em código binário. E, assim, obter as respostas desejadas dos dispositivos digitais actuais.

De facto, como programador web, provavelmente conhece as linguagens de programação Java, JavaScript, Phyton, PHP e TypeScript, entre outras. Mas sabe como é que o seu computador processa a informação? Acredite ou não, o seu computador também tem a sua própria linguagem para comunicar. quais são as características de um código binário? qual a importância das linguagens de programação para o estabelecimento de ordens de máquina? qual é o mecanismo que permite a conversão do código binário para ASCII?

Se pretende uma análise detalhada para responder a estas questões, continue a ler para saber o que é o código binário e como funciona. Junte-se a nós para conhecer a sua história e saber como pode traduzir código binário. estás pronto para aprender código binário? vamos começar! Depois, saberá exactamente o que é o código binário e terá uma base sólida em relação ao seu conhecimento como web designer.

Uma abordagem conceptual à linguagem binária

Vamos começar pelo básico: o que é o código binário? Como já deve imaginar, o código binário, ou o sistema binário, é a linguagem através da qual os computadores comunicam. Graças a este sistema, as máquinas são capazes de relacionar e processar informações.

Numa análise da Forbes, Arvind Krishna, Presidente e CEO da IBM, afirma que, actualmente, todos os dispositivos digitais funcionam sob o paradigma do código binário, cujas unidades são os números 1 e 0. Como resultado, tudo, desde videojogos, smartphones, tablets, aplicações e software, é construído com base em números binários, que articulados entre si constituem o sistema binário.

Mas o que é que o código binário tem de tão especial? é o mesmo que a nossa língua? Como o seu nome sugere, com o prefixo “bi”, o código binário é um sistema de linguagem informática que funciona através da dualidade. Esta dualidade é representada no código binário por dois números: zero (0) e um (1).

A razão pela qual o sistema binário é ideal para implementar o funcionamento de um computador deve-se ao facto de estes trabalharem com dois níveis de tensão, ou seja, trabalham também com o conceito de dualidade: ligado ou desligado, verdadeiro ou falso. Por isso, devido à sua simplicidade e adaptabilidade no que respeita ao aspecto técnico, o sistema binário é perfeito para que os computadores possam realizar tarefas, representar textos e processar dados.

Embora o código binário seja mais conhecido pela sua utilização em dispositivos electrónicos, como computadores e smartphones, é na verdade um sistema que pode ser (e é) utilizado em muitas tarefas quotidianas e é a base para a criação de outras linguagens, como o braille.

Agora deve estar a perguntar-se “como é que surgiu o sistema binário? não se preocupe, pode satisfazer a sua curiosidade abaixo, pois contamos-lhe um pouco mais sobre a história do código binário.

História do código binário

Para compreender a origem do código binário, temos de recuar até à antiguidade, uma vez que as primeiras utilizações do sistema binário surgiram há muitos, muitos anos.

Existem muitos vestígios e antecedentes do sistema binário; desde a China antiga, com o texto clássico do I Ching, um livro em que são descritas algumas séries numéricas que incluem alguns dos primeiros números binários. Por outro lado, na Índia, o antigo matemático hindu Pingala apresentou a primeira descrição conhecida de um sistema de números binários.

Estas primeiras indicações, juntamente com o aparecimento e implementação do zero, foram o que deu origem ao que hoje conhecemos como código binário.

Mais tarde, em 1605, surgiram outros escritos, como o de Francis Bacon, que propôs a possibilidade de traduzir as letras do alfabeto para o sistema binário; e mais tarde, em 1670, Juan Caramuel publicou um livro em que descrevia o sistema binário.

No entanto, o sistema binário actual não foi totalmente documentado até ao século XVII, quando Leibniz escreveu um artigo intitulado “Explication de l’Arithmétique Binaire”, no qual menciona alguns dos antecedentes e utiliza o zero e o um, tal como acontece no sistema binário moderno.

Além disso, de um ponto de vista histórico relacionado com o código binário, de acordo com uma reportagem da BBC, Louis Braille, cego desde a infância, tomou como base o chamado sistema de “escrita nocturna”, criado por um capitão francês. Este sistema foi concebido em 1821 para permitir que os soldados comunicassem entre si na escuridão da noite.

Braille modificou esta linguagem e, em 1829, publicou uma primeira aproximação em que os pontos e traços do sistema de leitura podiam ser percebidos directa e rapidamente com a ponta dos dedos. E este precedente está intimamente relacionado com a origem do código binário.

joven programadora aprende código binario en sus dispositivos móviles sobre su mesa de trabajoFonte: Pexels

Para além disso, o matemático George Boole publicou um artigo em 1854 no qual desenvolveu um sistema lógico conhecido como “Álgebra Booleana”. Este sistema foi um avanço no desenvolvimento de circuitos electrónicos e permitiu a implementação de código binário nos mesmos. Como resultado, tornou-se a chave para o funcionamento dos sistemas eléctricos.

Assim, com o avanço da tecnologia, surgiram as primeiras calculadoras electrónicas e, com elas, os primeiros problemas de tradução do nosso alfabeto e sistema numérico para uma linguagem que os computadores pudessem interpretar.

Evidentemente, o código binário era o mais indicado para o efeito, pois a utilização de uns e zeros era perfeita para traduzir em estados físicos capazes de dizer ao computador se devia passar corrente (um) ou não (0).

já se apercebeu do potencial do código binário e da sua importância no seu quotidiano? Sem a existência deste sistema, provavelmente não estarias a ler isto agora.

como é que o código binário funciona?

Provavelmente está a perguntar-se se o código binário é capaz de representar outros números para além de um e zero. A resposta é “sim”. Mas como é que ele faz isso? Aqui, vamos explicar passo a passo como funciona o código binário

Para perceber como funciona o código binário, temos de compreender um pouco mais sobre o funcionamento interno dos computadores.

mano joven con un smartphone y un ordenador en lenguaje binario

Fonte: Pexels

Em termos gerais, podemos dizer que os computadores são calculadoras, que efectuam cálculos através da interpretação de unidades como os bits e os bytes. Os bits são dígitos binários que equivalem a um estado do código, ou seja, um ou zero. Por outro lado, os bytes são um conjunto de 8 bits. Quando o computador executa alguma acção, tem de efectuar cálculos, convertendo números decimais para o sistema binário. Ou seja, traduz e converte-os em bits e bytes utilizando o código binário.

Para traduzir números do sistema decimal para o código binário, pode utilizar a seguinte tabela de conversão binária como exemplo:

ejemplo de tabla de lenguaje binario

A conversão manual de um número decimal para binário é muito simples. Para o fazer, tem de dividir o número decimal por 2 tantas vezes quantas as necessárias, até obter um 0 ou um 1 como quociente; e tem de escrever o resto obtido após cada uma das divisões efectuadas.

tiveste de parar e ler outra vez? Provavelmente, com o exemplo seguinte de como converter um número decimal em binário, pode compreender um pouco melhor.

Temos o número decimal 24 e queremos convertê-lo em binário. Começamos por fazer a divisão por 2:

24 a dividir por 2 resulta em 12 e sobra-nos 0.
12 a dividir por 2 resulta em 6 e sobra 0.
6 a dividir por 2 dá o resultado 3 e sobra 0.
3 a dividir por 2 resulta em 1 e sobra 1.

De todas estas divisões, só vamos retirar os resultados e os restos que são dígitos do código binário, ou seja, só os uns e os zeros são úteis. Estes uns e zeros estão ordenados de baixo para cima; por outras palavras, o primeiro dígito do nosso número binário será o resultado da última divisão. Assim, neste exemplo, o nosso resultado final seria: o número 24 em decimal é representado por 11000 em código binário.

Para converter estes números de código binário para bytes, basta adicionar os zeros necessários à esquerda para os converter em 8 dígitos. Estes zeros à esquerda não afectam o seu valor, pois são simplesmente utilizados para preservar o formato dos bytes.

Por exemplo, se entendermos que o número 3 é representado como 11 em código binário, isso significa que teria de adicionar 6 zeros à esquerda do 11 para que fosse representado como 00000011 em formato de byte.

ejemplificación de codigo binario

Quer esteja a ler isto no seu computador, no seu tablet ou no seu smartphone, todas estas conversões e cálculos de código binário estão provavelmente a ser efectuados para que os seus dispositivos funcionem.

hombre y mujer con sus dispositivos digitales analizan el código binario

Fonte: Pexels

qual é a importância da Tabela de Conversão de Binário para ASCII?

Provavelmente já ouviu falar do código ASCII, que significa “American Standard Code for Information Interchange”. Converter código binário em ASCII significa o mesmo que converter binário em texto; ou o alfabeto em código binário.

O código ASCII distingue-se pelo facto de utilizar apenas sete dígitos e dois estados: 0 e 1. Consequentemente, permite a representação do alfabeto latino. Embora não permita a representação de todos os caracteres utilizados actualmente, alguns deles podem ser representados com este código binário.

Realizar esta conversão manualmente é semelhante à conversão de decimais para binários, excepto que em vez de divisões, são utilizadas potências de 2. No entanto, hoje em dia, existem muitas ferramentas online gratuitas de conversão de binário para texto que permitem realizar esta conversão de forma muito mais fácil e rápida. falaremos disso mais tarde!

Abaixo, preparámos uma tabela de conversão de binário para ASCII para que possas traduzir manualmente código binário para texto usando esta informação como referência:

código binario ASCII tabla de conversion

Fonte: Pinterest

qual é a relação entre o código binário e as linguagens de programação?

Em termos simples, todas as linguagens de programação têm a capacidade de estabelecer ordens, instruções e algoritmos para gerir o funcionamento do software dos vários dispositivos tecnológicos e para estabelecer o modo de armazenamento dos dados predefinidos. Estes últimos funcionam tendo em conta os parâmetros do código binário. As linguagens de programação foram criadas para poderem responder aos comandos desejados pelo homem. Por conseguinte, para dominar perfeitamente as noções básicas de desenvolvimento Web, é necessário saber o que é o código binário, a fim de desempenhar as suas funções de forma eficaz e eficiente.

Assim, existem várias linguagens de programação que os programadores Web podem utilizar. Entre elas, destacam-se as seguintes:

Java: a linguagem de programação Java caracteriza-se pela sua legibilidade e simplicidade. É uma das linguagens mais utilizadas em todo o mundo.
JavaScript: é importante distinguir JavaScript de Java, uma vez que se trata de linguagens de programação diferentes. O JavaScript é uma linguagem de programação que ajuda a criar programas capazes de se ligarem a sítios Web ou a outros programas maiores. Ao mesmo tempo, é utilizada para criar efeitos específicos e para optimizar o desenvolvimento de interfaces de utilizador.

Phyton: A linguagem de programação Phyton distingue-se por ser uma linguagem multiplataforma e multiparadigma. É ideal para web designers principiantes porque é fácil de aprender.

PHP: Inicialmente, nasceu como um conjunto de recursos informáticos perfeitos para uma manutenção eficaz da Web. Como linguagem de programação, fornece aos utilizadores ferramentas úteis e fáceis de utilizar.

TypeScript: outra das linguagens de programação mais utilizadas é o TypeScript. Este superconjunto de JavaScript pode ser definido como uma linguagem de programação de código aberto, desenvolvida pela Microsoft. De uma perspectiva prática, é utilizada para o desenvolvimento de aplicações JavaScript e para grandes projectos. Assim, escreve e gera código JavaScript com programação orientada a objectos, mas, ao mesmo tempo, continua a distinguir-se pela flexibilidade característica do JavaScript.
Em suma, é uma das linguagens de programação preferidas dos programadores Web de todo o mundo e pode complementar a linguagem JavaScript.
Segundo Sergio Agamez Negrete, web developer e professor responsável pelo curso online TypeScript de raiz: “O TypeScript é fundamental para qualquer formação completa de web developer. É uma linguagem que amplia as possibilidades do Javascript. Ajuda-nos a realizar projectos mais interactivos, com um código mais limpo, mais organizado e mais escalável”.

mensaje binario en un ordenadorFonte: Pexels

quais são as melhores ferramentas para traduzir código binário online?

As mudanças provocadas pela transformação digital modificaram o paradigma das múltiplas acções ligadas às actividades humanas. Assim, tirando partido das novas tecnologias, é possível traduzir código binário sem qualquer problema.

porquê fazê-lo? Porque, enquanto programador web, terá de traduzir o código para binário para que a máquina possa executar os seus comandos. Consequentemente, o software da máquina poderá ser executado desde que o código fonte esteja num formato legível, ou seja, em código binário!

As pessoas encarregadas de traduzir o código fonte em código binário chamam-se “tradutores de linguagem”. Estes tradutores de linguagem possuem uma estrutura que permite ao computador converter a informação em código binário através dos seguintes procedimentos:

Montadores: permitem a tradução do código fonte em linguagem de máquina.
Compiladores: efectuam a leitura do código fonte e permitem a detecção de erros presentes no código fonte. Fazem-no em diferentes fases:

Edição: a programação é escrita com a ajuda de uma linguagem de programação e de um editor. Como resultado, obtém-se o código-fonte.
Compilação: o código fonte é traduzido em código binário. Se não existirem erros, o programador obtém o código objecto. Se existirem erros no código, estes serão corrigidos e o processo de compilação recomeça.
Ligação: nesta fase do processo de tradução do código, obtém-se o programa pronto a ser executado, ligando o programa compilado a um conjunto de rotinas internas da linguagem de programação.

Intérpretes: traduzem e executam simultaneamente. Este procedimento é mais lento do que a tradução para binário efectuada pelos compiladores. Além disso, um código interpretado não pode funcionar de forma autónoma, como no caso da tradução através de compiladores. Por outras palavras, um código interpretado precisa necessariamente do seu intérprete para funcionar.

Traduzir código binário parece ser bastante complexo, não é? Bem, se é um daqueles que não gosta de fazer operações matemáticas e/ou precisa de optimizar o seu trabalho como web designer, não se deixe abater!

Como mencionámos na secção anterior, existem hoje várias ferramentas gratuitas que podem ser utilizadas para converter automaticamente o código binário para outros sistemas como o decimal, octal, hexadecimal ou mesmo ASCII, sem ter de efectuar qualquer cálculo ou conversão manual.

Estamos a falar de ferramentas para traduzir código binário online, como, por exemplo, o Online Binary to Text Translator ou diferentes conversores binários online. Para além disso, existem ainda algumas aplicações móveis gratuitas para ter no seu smartphone, como, por exemplo, a calculadora e conversor de código binário gratuito para Android.

joven mujer delante de una gran pantalla con el reflejo de un codigo binarioFonte: Pexels

é isso aí! Agora já sabe exactamente o que é o código binário, para que serve, como usá-lo e como traduzi-lo para diferentes sistemas de numeração e escrita.

Convidamo-lo a aplicar o que aprendeu neste artigo e a atrever-se a decifrar a mensagem escondida neste código binário:

01010011 01110101 01110011 01100011 01110010 11000011 10101101 01100010 01100101 01110100 01100101 00100000 01100001 00100000 01000011 01110010 01100101 01101000 01100001 01101110 01100001 00100000 01010000 01110010 01100101 01101101 01101001 01110101 01101101

conseguiste? apostamos que sim!

Como pode ver, tudo no mundo tecnológico que nos rodeia, desde uma calculadora ou um relógio até aos dispositivos digitais que utilizamos diariamente, é determinado pelo código binário.

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