Código binário: como dois dígitos fazem qualquer máquina funcionar?

Por fora, vemos um smartphone, computador ou notebook. Essa é a parte da transformação digital que todo mundo enxerga fisicamente. Porém, o que pouca gente sabe ou parou para pensar é de que maneira as máquinas com circuitos digitais funcionam. Como as mais diversas informações chegam a aparelhos tecnológicos virtualmente? A resposta é simples e se resume em duas palavras: código binário.

Invenção antiga, o código binário é o responsável pelo funcionamento de praticamente qualquer máquina com que você interage atualmente. Ele, por exemplo, transforma o texto digitado em um teclado em uma letra de fato. Mas como é possível isso acontecer? Entenda abaixo tudo sobre o código binário.

O que é código binário?

O código binário é uma forma de exibição e transmissão de informações que usa como modelo o bit (binary digit).

"Trata-se de um padrão que se utiliza da combinação de algarismos [ou níveis lógicos] '0' e '1' para representação de números, caracteres, cores ou informações", explica engenheiro eletricista Wânderson de Oliveira Assis, professor do curso de engenharia eletrônica do Instituto Mauá.

Em suma, o código binário funciona como um alfabeto de apenas duas letras, capaz de construir todas as formas de diálogo possíveis. Tudo o que nós queremos que os computadores façam, tem que ser escrito desta forma..

Onde o código binário é usado?

Inicialmente, os computadores eram equipamentos eletrônicos enormes, com válvulas, chaves e outros elementos. Com o tempo eles foram diminuindo, e hoje um microchip é capaz fazer uma série de operações ao mesmo tempo. Isso é possível graças ao código binário, explica o físico Reinaldo Bianchi, professor do departamento de engenharia elétrica do Centro Universitário da FEI (Fundação Educacional Inaciana)

"Cada chip existem milhões de transistores que são usados para guardar os dados, e como eles só podem estar no estado ligado e desligado, essas informações são armazenadas como zero (desligado) e um (ligado)".

Ele salienta que não são apenas os computadores que usam esse sistema, mas todos os equipamentos eletrônicos, tais como, televisores, celulares e até mesmo fornos de micro-ondas. "Se usa algum controle digital, utiliza o código binário", diz Bianchi.

Como o código binário funciona?

Quando, por exemplo, um texto é transmitido de um teclado para um computador, tudo o que estiver no conteúdo é transformado num código binário constituído em uma sequência de zeros e uns, na qual cada combinação diferente representa um caractere distinto.

"Da mesma forma, quando uma imagem é transmitida em um sistema computacional, cada pixel dela é transformado em uma combinação de bits '0' e '1', simbolizada por oito bits que representarão, portanto, cada componente de cor do pixel: R (red) G (green) e B (blue), nomes em inglês das cores vermelho, verde e azul, respectivamente", esclarece Assis.

Como é feita a tradução e leitura do código binário?

O entendimento do significado de sequências em código binário pode ser feito de diversas maneiras. Caso a intenção seja apenas traduzir números decimais — que são aqueles que usamos cotidianamente — para números binários, qualquer calculadora consegue fazer isso por meio de uma regra matemática que Bianchi define como "muito fácil".

"Porém, se um programa de computador é escrito em um 'vocabulário de programação', como C, C++, Python ou Java, ele precisa ser traduzido para linguagem de máquina com uso de programas específicos chamados interpretadores ou compiladores", afirma.

Como foi explicado anteriormente, ao contrário do que acontece com os números do sistema decimal, que conta com algarismos de 0 a 9 para representar qualquer combinação numérica, o código binário faz isso usando apenas dois dígitos. Para escrever 23 usando essa linguagem, por exemplo, ficaria assim:00010111, sendo que 0010 representa o número 2 e 0011 o algarismo 3. Já o código binário para a palavra "UOL" é: 01010101 01001111 01001100.

Como surgiu o código binário?

Essa forma de linguagem tecnológica é antiga e foi encontrada pela primeira vez na história no século III a.C, quando o matemático indiano Pingala descreveu um sistema numérico binário, representando os números de 1 a 8 apenas com os dígitos 0 e 1. Dessa forma, os códigos que ele criou para representar esses algarismos foram pensados assim, em ordem crescente: 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 e 1000.

Atualmente, a citada sequência é simbolizada de outra maneira: 00110001, 00110010, 00110011, 00110100, 00110101, 00110110, 00110111 e 00111000.

Quem deu origem ao código binário moderno?

Somente no século XVIII, o sistema numérico binário moderno foi documentado de forma abrangente. No artigo "Explication de l'Arithmétique Binaire" ("Explicação da Aritmética Binária", em tradução livre), Gottfried Leibniz usou os algarismos 0 e 1, tal como o sistema numérico binário é utilizado atualmente.

Já em 1854, o matemático britânico George Boole publicou um artigo no qual detalhou um sistema lógico que se tornaria conhecido como Álgebra Booleana. O estudo descreve o processamento de sinais em forma de expressão algébrica, o que foi fundamental para o desenvolvimento e aplicação do sistema binário a circuitos eletrônicos.

Quem levou o código binário a computadores?

A ideia de Boole serviu de base para a tese do matemático Claude Shannon, conhecido por ter criado tanto o computador digital quanto o projeto de circuito digital, em 1937, enquanto estudava mestrado no Massachusetts Institute of Technology (MIT), nos Estados Unidos.

"Quando o assunto são códigos para programação, o americano Herman Hollerith foi um dos primeiros que utilizou código de máquina em sua empresa, já que ele foi um dos fundadores da IBM", ressalta Bianchi. "Códigos binários em computadores eletrônicos surgem com o primeiro computador, o ENIAC".