Sistemas Numéricos e Códigos Capítulo 2 Prof. Gustavo Fernandes de Lima <[email protected]> Os temas abordados nesse capítulo são: Conversão entre sistemas numéricos. Representação de números decimais com o código BCD. Decimal, binário, hexadecimal. Contagem hexadecimal. Prós e contras do uso do BCD. Diferenciação entre o BCD e o binário puro. Finalidade dos códigos alfanuméricos (ex., o código ASCII). slide 2 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.1 Conversões de Binário para Decimal Converter binário em decimal através da soma das posições que contêm um 1: Exemplo com um maior número de bits: slide 3 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.1 Conversões de Binário para Decimal Com o método double-dabble evita-se a adição de números grandes e o acompanhamento dos pesos das colunas, através do seguinte procedimento: 1. 2. 3. 4. slide 4 Anote o 1 da extrema esquerda no número binário. Dobre-o e acrescente o bit seguinte da direita. Anote o resultado sob o próximo bit. Continue com as etapas 2 e 3 até terminar o número binário. © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.1 Conversões de Binário para Decimal slide 5 Os números binários verificam o método double-dabble. © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.1 Conversões de Binário para Decimal Questões para revisão Converta o binário 1000110110112 em seu equivalente decimal somando os produtos dos dígitos e pesos. 2.048+0+0+0+128+64+0+16+8+0+2+1=2.26710 Qual é o peso do MSB de um número de 16 bits? 215 = 32.768 Repita a conversão na questão 1 usando o método doubledabble. 12 4 8 17 35 70 141 283 566 1.133 2.26710 slide 6 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.2 Conversões de Decimal para Binário Trata-se de um processo inverso ao descrito em 2.1. Todas as posições devem ser contabilizadas. Outro exemplo: slide 7 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.2 Conversões de Decimal para Binário Divisão repetida Divida o número decimal por 2. Escreva o restante após cada divisão até obter o quociente 0. O primeiro restante é o LSB. O último é o MSB. slide 8 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.2 Conversões de Decimal para Binário slide 9 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.2 Conversões de Decimal para Binário Converta 3710 em binário: slide 10 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.2 Conversões de Decimal para Binário Questões de revisão Converta 8310 em binário usando os dois métodos apresentados. 8310 = 64 + 0 + 16 + 0 + 0 + 2 + 1 = 10100112 Converta 72910 em binário usando os dois métodos apresentados. Verifique sua resposta, fazendo a conversão de volta para decimal. 72910 = 512+0+128+64+0+16+8+0+0+1=10110110012 Quantos bits são necessários para contar até 1 milhão em decimal? 219 = 524.288 e 220 = 1.048.576 slide 11 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.3 Sistema de Numeração Hexadecimal O hexadecimal permite a manipulação de longas cadeias binárias, utilizando grupos de 4 bits - base 16. Possui dezesseis símbolos possíveis: 0-9 e A-F. slide 12 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.3 Sistema de Numeração Hexadecimal Relações entre os números binários. slide 13 hexadecimais, decimais e © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.3 Sistema de Numeração Hexadecimal Conversão de hexa em decimal A conversão de hexa para decimal é feita através da multiplicação de cada dígito hexadecimal por seu peso posicional. Em um segundo exemplo, o valor 10 é substituído por A e o 15 é substituído por F. slide 14 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.3 Sistema de Numeração Hexadecimal Conversão de decimal em hexadecimal A conversão de decimal para hexadecimal, utilizando-se o método de divisão repetida (idem 2.2), ocorre através da divisão do número decimal por 16. O primeiro restante é o LSB. O último é o MSB. slide 15 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.3 Sistema de Numeração Hexadecimal Conversão de decimal em hexadecimal Converta 42310 para hexadecimal: slide 16 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.3 Sistema de Numeração Hexadecimal Conversão de decimal em hexadecimal Converta 21410 para hexadecimal: slide 17 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.3 Sistema de Numeração Hexadecimal Conversão de hexa em binário Cada dígito hexa é convertido no equivalente bináiro de 4 bits (Tabela 2.1). Os zeros à esquerda podem ser adicionados à esquerda do MSB para preencher o último grupo. slide 18 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.3 Sistema de Numeração Hexadecimal Conversão de binário em hexa Para converter binário para hexadecimal, deve-se agrupar os bits em quatro, começando-se com o LSB. Cada grupo é, então, convertido no hexadecimal equivalente. Os zeros à esquerda podem ser adicionados à esquerda do MSB para preencher o último grupo. slide 19 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.3 Sistema de Numeração Hexadecimal Questões para revisão Converta 24CE16 em decimal. 24CE16 = 2 x 163+4 x 162+C x 161+E x 160 = 9.42210 Converta 311710 em hexa e, em seguida, em binário. 311710 = C2D16 = 1100 0010 11012 = 1100001011012 Converta 10010111101101012 em hexa. 1001 0111 1011 01012 = 97B516 slide 20 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.4 Código BCD BCD (binary-coded-decimal) é uma maneira muito utilizada de apresentar números decimais em formato binário. Combina características dos sistemas decimal e binário. Cada dígito é convertido em um binário equivalente. BCD não é um sistema numérico. É um número decimal com cada dígito codificado para seu equivalente binário. Um número BCD não é o mesmo que um número binário direto. A principal vantagem do BCD é a relativa facilidade de conversão em decimal e vice-versa. slide 21 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.4 Código BCD Converta o número 87410 para BCD. Cada dígito decimal é representado por 4 bits. Cada grupo de 4 bits não pode ser superior a 9. Outro exemplo: slide 22 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.4 Código BCD Converta 0110100000111001 (BCD) em seu equivalente decimal. slide 23 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.4 Código BCD Comparação entre BCD e binário puro Exemplo: 13710 = 100010012 (binário) 13710 = 0001 0011 0111 (BCD) slide 24 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.4 Código BCD Questões para revisão Represente o valor decimal 178 no seu equivalente binário puro. Em seguida, codifique o mesmo nº em BCD. 101100102 e 0001 0111 1000 (BCD) Quantos bits são necessários para representar, em BCD, um nº decimal de oito dígitos? 32 Qual a vantagem da codificação em BCD de um nº decimal quando comparada com o binário puro? E qual é a desvantagem? Conversão mais fácil/código BCD requer mais bits. slide 25 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.6 Relações entre as Representações Numéricas Números decimais 1 – 15 em binário, hexa, BCD e Gray. slide 26 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.8 Códigos Alfanuméricos O código alfanumérico representa todos os caracteres e as funções encontrados em um teclado de computador: 26 letras minúsculas e 26 maiúsculas, 10 dígitos, 7 sinais de pontuação, de 20 a 40 outros caracteres. O código alfanumérico mais utilizado é o ASCII - American Standard Code for Information Interchange (Código Padrão Americano para Intercâmbio de Informações). Trata-se de um código de 7 bits: 27 = 128 possíveis grupos de código. Pode ser utilizado para transferir informações entre computadores, entre computadores e impressoras e para armazenamento interno. slide 27 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. 2.8 Códigos Alfanuméricos ASCII - American Standard Code for Information Interchange (Código Padrão Americano para Intercâmbio de Informações) slide 28 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. Bibliografia TOCCI, Ronald J.; WIDMER, Neal S.; MOSS, Gregory L.. Sistemas digitais: princípios e aplicações. 11. ed. São Paulo : Pearson Prentice Hall, 2011. slide 29 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados. Fim OBRIGADO <[email protected]> slide 30 © 2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.