Aula 9. Aritmética Binária. SEL Sistemas Digitais. Prof. Dr. Marcelo Andrade da Costa Vieira

Documentos relacionados
Circuitos Digitais. Conteúdo. Soma de Números Binários. Soma de Números Binários. Exemplos. Exemplos. Aritmética Binária

Circuitos Lógicos. Capítulo 9 Aritmérica Digital: Operações e Circuitos

ELETRÔNICA DIGITAL I

Eletrônica Digital I (EDL I)

Sistemas Digitais Módulo 2 Representações com Sinal e Aritmética Digital

Introdução à Computação

CIRCUITOS SOMADORES = = =

Prof. Leonardo Augusto Casillo

Capítulo 6 Aritmética Digital: Operações e Circuitos

Sistemas de Numeração. Exemplos de Sistemas de Numeração (1) Exemplos de Sistemas de Numeração (2) Sistemas de Numeração

PCS 3115 (PCS2215) Sistemas Digitais I. Módulo 03a Aritmética Binária. Prof. Dr. Marcos A. Simplicio Jr. versão: 3.0 (Jan/2016) Conteúdo

PCS 3115 Sistemas Digitais I

Sistemas Digitais. Circuitos Aritméticos. Monitoria SD Daniel Alexandro/Reniê Delgado/Vanessa Ogg. Editado por (DARA)

Circuitos Lógicos Aula 22

Aula 10. Circuitos Aritméticos. SEL Sistemas Digitais. Prof. Dr. Marcelo Andrade da Costa Vieira

Aritmética Binária e Complemento a Base. Introdução ao Computador 2010/1 Renan Manola

Binários: Operações matemáticas

CIRCUITOS ARITMÉTICOS (Unidade 4)

Introdução à Computação

Representação Digital da Informação II

Sistemas de Computação

Capítulo 2. Representação de dados em sistemas computacionais

Circuitos Aritméticos. Circuitos Aritméticos. Circuitos Aritméticos. Circuitos Aritméticos. Circuitos Aritméticos. Circuitos Aritméticos

Operações com números binários

ELE 0316 / ELE 0937 Eletrônica Básica

Arquitetura de Computadores

Introdução à Informática

Organização e Arquitetura de Computadores I

Capacidade de Armazenamento. Bit. Binário para Decimal. Decimal para Binário. Operações Aritméticas no Sistema binário.

Introdução à Computação

Universidade Federal de Uberlândia Faculdade de Computação. Representação e aritmética binária

Arquitetura e Organização de Computadores

REPRESENTAÇÃO DE NÚMEROS EM BINÁRIO E HEXADECIMAL

Aritmética dos Computadores

Operações Aritméticas Prof. Rômulo Calado Pantaleão Camara. Carga Horária: 2h/60h

X. B Y Base do sistema de numeração Dígito do número em questão

Organização de Computadores

Capítulo 6 Aritmética Digital: Operações e Circuitos

Números Binários Operações Aritméticas. Prof. Patrícia G. P. Magalhães

Arquitetura e Organização de Computadores. Sistemas Numéricos

SSC512 Elementos de Lógica Digital. Circuitos Aritméticos. GE4 Bio

Sistemas Digitais / Sistemas Digitais I 6 Representação de números com sinal

Sistemas de Numeração e Códigos

Operações Aritméticas no sistema binário. Na área de eletrônica digital e microprocessadores é usado as operações aritméticas.

Notas de Aula Guilherme Sipahi Arquitetura de Computadores. Aritmética de Inteiros

Organização de Computadores I

Eletrônica Digital. Instituto Federal de Santa Catarina Campus São José. Área de Telecomunicações. Sistema de Numeração

Arquitetura e Organização de Computadores

REPRESENTAÇÃO DE DADOS. Prof. Maicon A. Sartin

Sistemas Digitais Módulo 8 Introdução aos Circuitos Aritméticos

Unidade III. Sistemas Numéricos e o Computador

Universidade Federal de Santa Catarina Centro Tecnológico Departamento de Informática e Estatística Ciências da Computação & Engenharia Eletrônica

Baseado nos slides de Anna Tostes SISTEMA NUMÉRICO

Aula 3 - Representação de Dados

SISTEMA DE NUMERAÇÃO. Introdução a Informática. Vinícius Pádua

Aula 14. Contadores Assíncronos. SEL Sistemas Digitais. Prof. Dr. Marcelo Andrade da Costa Vieira

MAT115 Introdução ao Processamento de Dados Professor: Ibirisol Fontes Ferreira DCC: Departamento de Ciência da Computação

Representações de Números Inteiros: Sinal e Magnitude e Representação em Excesso de k

Operações aritméticas

EELi02 Circuitos Lógicos

Arquitetura de Computadores I

Capítulo V Sistemas Numéricos

Aula de hoje. Códigos numéricos. Códigos binários. Armazenamento de dados. Armazenamento de dados. Armazenamento de dados

Sistemas de numeração

Aritmética Computacional Aula 01. Professor: André Luis Meneses Silva orgearq20091.wordpress.com

Prof. Leonardo Augusto Casillo

Álgebra de Boole. Sistema de Numeração e Códigos. Prof. Ubiratan Ramos

PARTE I I: ARITMÉTICA COMPUTACIONAL ARQUITETURA DE COMPUTADORES ANTONIO RAMOS DE CARVALHO JÚNIOR

Sistemas Digitais (SD) Circuitos combinatórios: somadores, subtractores e comparadores

ARITMÉTICA BINÁRIA. Adão de Melo Neto

ARQUITETURA DE COMPUTADORES

Aula 7: Representações de Números Inteiros: Sinal e Magnitude e Representação em Excesso de k

Computação e Programação

Prof. Leonardo Augusto Casillo

Introdução: Objetivos:

PCS Sistemas Digitais I. Códigos para Detecção e Correção de Erros. Prof. Dr. Marcos A. Simplicio Jr. versão: 3.0 (Jan/2016)

Sistemas de Numeração. Sistemas de Numeração. Sistemas de Numeração. RUIDO em Sistemas Computacionais. Arquiteturas de Computadores

MATA49 Programação de Software Básico

Aritmética em Bases Não Decimais

Representação de quantidade(número) Expressão de significância posicional

William Stallings Arquitetura e Organização de Computadores 8 a Edição

Aula 6 Aritmética Computacional

Representação de quantidade(número)

Dessa forma pode-se transformar qualquer número em qualquer base para a base 10.

Circuitos Digitais Primeira Lista de Exercícios

Circuitos Lógicos. Prof. Odilson Tadeu Valle

Representação Digital da Informação II

Arquitetura e Organização de Computadores. Professor: Lucas Cambuim Aula: Conversão de Bases e Aritmética Computacional

ARQUITETURA DE COMPUTADORES

Aritmética Binária. Adição. Subtração. Aqui tudo nasce do cálculo.

Eletrônica Digital. Conversão de base e operações aritméticas com números binários. Professor: Francisco Ary

Números são números, letras são números e sinais de pontuação, símbolos e até mesmo as instruções do próprio computador são números.

Matemática para Ciência de Computadores

Representação de Dados (inteiros com sinal)

Multiplicação Divisão

Fundamentos de Arquiteturas de Computadores. Representação de números inteiros em complemento a 2

IF-UFRJ FIW 362 Laboratório de Física Moderna Eletrônica Curso de Licenciatura em Física Prof. Antonio Carlos

Campus Capivari Análise e Desenvolvimento de Sistemas (ADS) Prof. André Luís Belini /

Algoritmos e Estruturas de Dados I (DCC/003) Estruturas Básicas. Aula Tópico 2

Transcrição:

Aula 9 Aritmética Binária SEL 044 - Sistemas Digitais Prof. Dr. Marcelo Andrade da Costa Vieira

. SOMA DE DOIS NÚMEROS BINÁRIOS Álgebra Booleana (OR) Aritmética (+) 0 + 0 = 0 0 + = + 0 = + = 0 + 0 = 0 0 + = + 0 = Carry + = 0 e vai um = (0) + + = e vai um = ()

. SOMA DE DOIS NÚMEROS BINÁRIOS 0 + 0 0 0 + + 0 + 0 + 0 e vai um + + + + e vai um

. Exemplos N 0 0 0 + 0 0 0 0 Conferindo: 25 + 36

. Exemplos N 2 0 0 + 0 0 0 Conferindo: 09 5 + 24

. Exemplos N 3, 0 0, 0 + 0, 0 0 Conferindo: 3,375 2,750 + 6,25

2. SOMA DE DOIS NÚMEROS BCD 52 43 + 95 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 + 0 0 0 0

2. SOMA DE DOIS NÚMEROS BCD Quando a soma for maior do que 9? 6 7 + 3 0 0 0 + 0 BCD para 6 BCD para 7 BCD Inválido! Somar 6 (00) ao resultado final para corrigir o código BCD inválido e adicionar o carry que será gerado!

2. SOMA DE DOIS NÚMEROS BCD 2 6 5 7 + 8 3 0 0 0 0 0 0 0 0 + 0 0 0 0 + 0 0 0 0 0 8 3 Adicione 6

2. SUBTRAÇÃO BINÁRIA Aritmética ( - ) 0-0 = 0 - = 0-0 = Borrow 0 - = e empresta um

2. SUBTRAÇÃO BINÁRIA 0-0 0-0 - 0 0-0 (2) - () (2-=) empresta um (2 = )

3. Exemplos N 0 0 0-0 0 Conferindo: 25-4

3. Exemplos N 2 0 0 0-25 - -4

4. Números negativos BIT DE SINAL Bit mais significativo (MSB) = indicador de sinal: se MSB = 0 + se MSB = - Portanto, o número binário pode ser representado por: SINAL / MAGNITUDE MSB (n-) bits restantes Sistema Sinal- Magnitude

SISTEMA SINAL-MAGNITUDE Não é muito utilizado!

5. Complemento de um número Em binário: Complemento (2 n - ) - número substituem-se todos os 0 por e vice-versa Comp. de 00 = 000 (2 5 ) = 32 = 3 (3) - 00 (22) = 000 (9)

Complemento Comp. de 000 = 00000 (2 8 ) = 255 (255) - 000 (28) = 00000 (37)

Complemento de 2 Em binário: Complemento de 2 (2 n ) - número substituem-se todos os 0 por e vice-versa soma-se ao resultado Comp. de 2 de 00 = 000 (2 5 ) = 32 00000 (32) - 00 (22) = 000 (0)

Complemento de 2 Comp. de 2 de 000 = 00000 (2 8 ) = 256 00000000 (256) - 000 (28) = 00000 (38)

6. Representação de números com sinal usando complemento de 2 COMPLEMENTO DE 2 Bit mais significativo (MSB) = indicador de sinal: se MSB = 0 + SINAL / MAGNITUDE se MSB = - SINAL / COMPLEMENTO DE 2 Sistema de complemento de 2

SISTEMA COMPLEMENTO DE 2 Muito utilizado!

Exemplos +3 00-9 000 00 + 0-8 0000 0 + 000

Exemplos 2 000 + 2 6 00 000 + 000-6 5 000 00 + 0-5

Subtração como soma de complementos Subtração = soma com o complemento do subtraendo A - B = A + (-B) Em decimal, por ex.: 8-6 = 2 Complemento de 6 = 4 8 + 4 2

Negação Negamos um número calculando seu complemento de 2 +3 = 00-3 = 000 + = 00 + 3 = 000 + = 00

7. Subtração por complemento de 2 Ex: 0 0 0 5 8-0 0 0 0 0 - comp. 2: 00 0 0 0 0 0 + 0 0 0 0 0 Desprezado quando estiver à esquerda do bit de sinal Resultado final (+33)

7. Subtração por complemento de 2 Ex2: 0 0 0 0 0 8 5-0 0 0 comp. 2: 000 0 0 0 0 0 0 0 0 + 0 Resultado final (-33) 00000 33

0 s e s à esquerda A quantidade de 0 s colocados à esquerda de um número positivo ou s colocados à esquerda de um número negativo não altera seu valor +3 = 00 +3 = 00000-3 = 000 + = 00-3 = 00 Usado para representar qualquer número binário, positivo ou negativo, com o número de bits desejado.

7. Subtração por complemento de 2 Ex3: 0 5 25-0 0 = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 + 0 0 0 Resultado final (-20) Preencha com zeros à esquerda até que os bits de sinal fiquem alinhados 0000 20

7. Subtração por complemento de 2 Ex4: 0 0 25 5-0 = 0 0 0 0 0 0 0 Preencha com zeros à esquerda até que os bits de sinal fiquem alinhados 0 0 0 0 + 0 0 0 0 Resultado final (+20) Desprezado quando estiver à esquerda do bit de sinal

8. Representação de números com sinal usando complemento de 2 FAIXA COMPLETA DE VALORES QUE PODEM SER REPRESENTADOS 2 (n-) + (2 (n-) ) sendo n o número de bits

Exemplo Quantos números com sinal podem ser representados utilizando 4 bits? (2 n- ) + (2 n- ) = 000 ( 8) 0 (+7) Quantos números sem sinal podem ser representados utilizando 4 bits? 2 n = 6 0 5

Quantos números com sinal podem ser representados utilizando 4 bits?

Caso especial de complemento de 2 000 0 + 000 Sempre que o número com sinal tiver um no bit de sinal e zero em todos os outros bits, seu equivalente decimal será - 2 n, sendo n o número de bits da magnitude 000 = -2 3 = - 8 0000 = -2 4 = - 6 0000 = + 8 00000 = + 6

9. Overflow Ex: 8 60 + Pode ser representado com 5 bits. Precisa de 6 bits para representar o sinal 0 0 0 0 0 0 0 0 + Pode ser representado com 6 bits. Precisa de 7 bits para representar o sinal 0 0 0 78 (precisa de 7 bits!) Não é bit de sinal! O resultado não pode ser representado com 6 bits, pois é maior do que 2 6 = 64! Com bit de sinal, seriam necessários 8 bits! 0 0 0 0 +78 (precisa de 8 bits!)

9. Overflow Ex2: - 8-60 - (8+60) 0 0 0 0 0 0 0 0 + 0 0 0 0 +78 (precisa de 8 bits!) bit de sinal! comp. 2: 0 0 0 0 Resultado final (-78)

9. Overflow Ex2: - 8-60 Precisa ser representado com no mínimo 6 bits 0 0 0 0 0 0 0 + Precisa ser representado com no mínimo 7 bits 0 0 0 0 (precisa de 8 bits!) bit de sinal! comp. 2: 0 0 0 0 78 Resultado final (-78)

9. Overflow Só pode ocorrer overflow quando dois números positivos ou dois números negativos são somados. Assim, não pode haver mudança de sinal na resposta. Nesse caso, a necessidade de um bit extra é detectada quando o bit de sinal da resposta é diferente dos números somados. Quando isso ocorrer, um bit de sinal deve ser adicionado no bit mais significativo.

0. MULTIPLICAÇÃO BINÁRIA 0 0 x 0 0 0 0 0 0 0 25 x 3 = 75

0. MULTIPLICAÇÃO BINÁRIA Multiplicamos um número binário por 2 cada vez que seus bits são rotacionados para a esquerda e o zero é colocado no bit menos significativo. 0 0 = 9 0 0 0 = 9 x 2 = 8 0 0 0 0 = 9 x 4 = 36

. DIVISÃO BINÁRIA Dividimos um número binário por 2 cada vez que seus bits são rotacionados para a direita e o zero é colocado no bit mais significativo. Atenção: Usar vírgula quando o bit menos significativo for igual a! 0 0 0 = 8 0 0 0 = 8 : 2 = 9 0 0 0 0, = 8 : 4 = 4,5 0 0 0 0, 0 = 8 : 8 = 2,25

. DIVISÃO BINÁRIA A B R Q 25 2 2 0 0 0-0 0 0 0 0-0 0 0 0-0 0 0 0-0 0 0

. DIVISÃO BINÁRIA 25 2 = 2,5 0 0 0-0 0 0, 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0-0 0 0 0 0 0

Exercícios. 000 0 => ( ) 2. 00 0 => ( 0, ) 3. 2 3 => ( 0000 ) 4. 4 7 => ( 0 )

FIM