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A coisa mais legal sobre circuitos é que
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eles podem ser arte. Se eu tiver uma idéia
criativa, posso mostrá-la com circuitos.
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Então, se você tem idéias, pode
usar tecnologia para realizá-las.
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Toda entrada ou saída de um computador
é um tipo de informação,
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que pode ser representada por sinais
elétricos ligados ou desligados,
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ou uns e zeros.
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Para processar a informação de entrada
e preparar a informação para a saída,
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um computador precisa modificar e
combinar os sinais de entrada.
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Para isto, um computador usa milhões de
peças minúsculas montadas em circuitos.
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Vamos ver como circuitos modificam e
processam informação com uns e zeros.
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Este é um circuito incrivelmente simples.
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Ele recebe um sinal elétrico ligado ou
desligado e o inverte.
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Se receber um 1, o circuito retorna um 0,
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e se receber um 0, ele retorna um 1.
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O sinal que entra não é o mesmo que sai,
e este circuito é chamado um 'não'.
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Circuitos mais complicados podem combinar
vários sinais em um resultado diferente.
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Neste exemplo, o circuito recebe dois
sinais, cada um podendo ser 1 ou 0.
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Se qualquer um dos dois sinais de entrada
for 0, o resultado também vai ser 0.
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Este circuito só vai gerar um 1
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se o primeiro e o segundo sinal forem 1,
e por isso, é chamado de 'e'.
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Existem muitos circuitos como este que
executam operações lógicas simples.
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Conectando estes circuitos, podemos criar
outros que fazem cálculos mais complexos.
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Por exemplo, pode-se criar um circuito que
soma dois bits, chamado um somador.
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Ele recebe dois bits separados, cada um
podendo ser 1 ou 0, e calcula a soma.
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A soma de 0 mais 0 é igual a 0,
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0 mais 1 é igual a 1, e
1 mais 1 é igual a 2.
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É preciso ter dois fios de saída, porque
a soma pode ter até dois dígitos binários.
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Tendo um somador simples para somar
dois bits de informação,
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você pode juntar vários somadores lado a
lado para somar números muito maiores.
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Por exemplo, veja como um somador de
8 bits soma os números 25 e 50.
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Cada número é representado com 8 bits,
resultando em 16 sinais de entrada.
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O somador de 8 bits tem vários somadores
de 1 bit, que, juntos, calculam a soma.
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Circuitos diferentes podem fazer outros
cálculos, como subtração ou multiplicação.
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O computador processa toda a informação
usando a combinação de operações simples.
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Cada operação individual que um computador
faz é tão simples que um humano pode fazer
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mas esses circuitos são muito mais rápidos
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No início, esses circuitos eram grandes e lentos,
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e um somador de 8 bits tinha o tamanho de
uma geladeira, levando minutos para somar.
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Hoje, os circuitos são microscópicos,
e muito mais rápidos.
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Porque computadores menores são rápidos?
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Porque quanto menor é o circuito, menor a
distância que o sinal elétrico percorre.
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Circuitos funcionando na velocidade da luz
fazem bilhões de cálculos por segundo.
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Se você está jogando, gravando um vídeo
ou explorando o cosmo,
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a tecnologia requer que muita informação
seja processada com muita rapidez.
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Por trás de toda esta complexidade estão
pequenos circuitos processando sinais
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binários para gerar páginas da Web,
vídeos, música e jogos.
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Estes circuitos ajudam a decodificar DNA
para diagnosticar e curar doenças.
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E você? O que gostaria de fazer com
todos esses circuitos?
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