Objetivo. Sistemas de Numeração e Códigos. Apresentar técnicas de representação e converção de números em diversos sistemas de numeração.

Documentos relacionados
CIRCUITOS DIGITAIS. Apresentação da Disciplina Introdução aos Circuitos Digitais. Prof. Denis Fantinato Prof. Rodrigo Moreira Bacurau

Unidade III. Sistemas Numéricos e o Computador

SSC512 Elementos de Lógica Digital. Sistemas de Numeração. GE4 Bio

Fabio Bento

Introdução à Computação: Sistemas de Numeração

Organização de Computadores I

Sistema Supervisório - IHM

Capítulo 2. Numéricos e Códigos Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.

Sistemas de Numeração

Capítulo 04 : Sistemas Numéricos

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

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO (Unidade 2)

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

Fabio Bento

Base: número de símbolos empregados no sistema numérico.

Técnico em Eletrônica Módulo I Eletrônica Digital (ED) - Prof. Samuel M. B. Cavalcante

Disciplina: Introdução à Engenharia da Computação

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

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

Eletrônica Digital Apresentação e Cap.1 PROF. EDUARDO G. BERTOGNA UTFPR / DAELN

Sistemas de Numeração. Tiago Alves de Oliveira

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

11 a EDIÇÃO SISTEMAS DIGITAIS

Sistemas de Numeração

Circuitos Lógicos Aula 5

Baseado nos slides de Anna Tostes SISTEMA NUMÉRICO

7.1 Código Excesso de 3

SISTEMAS DE NÚMERAÇÃO. Números decimais

Circuitos Lógicos. Capítulo 9 Aritmérica Digital: Operações e Circuitos

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO

Sistemas Numéricos e o Computador

Alex Maycon da Silva

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

Prof. Hélio Oliveira Ferrari Fb.me/profgandhiferrari

Circuitos Lógicos. Prof. Odilson Tadeu Valle

PCS 3115 Sistemas Digitais I Códigos Prof. Dr. Marcos A. Simplicio Jr.

Lista de Exercícios 110 Bases numéricas (lista adaptada das listas do prof. Tiago Dezuo)

14/03/2011. A INFORMAÇÃO E SUA REPRESENTAÇÃO (Parte I)

Sistemas de Numeração.

Sistemas Digitais Módulo 3 Codificações BCD, Gray e ASCII e Números Fracionários

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

Introdução. Universidade Federal de Campina Grande. A Informação e sua Representação (Parte I) Centro de Engenharia Elétrica e Informática

ELETRÔNICA DIGITAL I

ELETRÔNICA DIGITAL SISTEMAS NUMÉRICOS

Lógica Matemática Elementos de Lógica Digital. Sistema de numeração 09/08/2016 1

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

Introdução à Computação

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO CONVERSÕES ENTRE BASES. Prof. André Rabelo

Eletrônica Digital Sistemas de Numeração. Prof. Wanderley

Sistemas de Numeração e Códigos

ELE 0316 / ELE 0937 Eletrônica Básica

William Stallings Arquitetura e Organização de Computadores 8 a Edição

ELETRÔNICA DIGITAL Aula 1- Sistemas de Numeração. Prof.ª Msc. Patricia Pedroso Estevam Ribeiro

PCS 3115 (PCS2215) Sistemas Digitais I. Módulo - Códigos. Prof. Dr. Edison Spina. sobre o material do Prof. Dr. Marcos A. Simplicio Jr.

MATA49 Programação de Software Básico

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

Sistemas Numéricos - Aritmética. Conversão de Bases. Prof. Celso Candido ADS / REDES / ENGENHARIA

Circuitos Digitais Primeira Lista de Exercícios

FUNDAMENTOS DE ARQUITETURAS DE COMPUTADORES REPRESENTAÇÃO NUMÉRICA. Cristina Boeres

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

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

REPRESENTAÇÃO DE DADOS. Prof. Maicon A. Sartin

Circuitos Digitais I. Notas de Aula. Sistemas de Representação. Bases e Códigos. Bases

MANUTENÇÃO DE COMPUTADORES SISTEMAS NUMÉRICOS

Representação Digital da Informação II

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

SISTEMA DE NUMERAÇÃO. Introdução a Informática. Vinícius Pádua

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

Representação em nível de máquina

Organização de Computadores I

SSC304 Introdução à Programação Para Engenharias

Cálculo Numérico Conceitos Básicos

Aula 4: Bases Numéricas

Para essa conversão utiliza-se o valor posicional

Informática Básica. Prof.: Clayton Maciel Costa. 1. Informática Básica -

CIRCUITOS DIGITAIS. Circuitos Combinacionais e Técnicas de Simplificação

Capítulo 6 Aritmética Digital: Operações e Circuitos

Genericamente qualquer sistema de numeração pode ser caracterizado por:

Sistemas Numéricos e Representação de Dados. Heitor S. Ramos

Introdução à Informática

CAPÍTULO 1 - SISTEMAS DE NUMERAÇÕES

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO. Introdução à Ciência da Computação ICC0001

ELETRÔNICA DIGITAL. Prof. Fabio Martins Domingues

Universidade Federal do ABC

Binário Decimal

MD MATEMÁTICA DISCRETA

Aula 02. Sistemas de Numeração, Representação Numérica, Quantidades binárias, Sistemas Digitais e Analógicos.

Sistemas de Numeração

Arquitetura de Computadores

Formação dos números: Aplicação da fórmula geral para o numero

HARDWARE SISTEMA NUMÉRICO E CODIFICAÇÃO. Wagner de Oliveira

Engenharia Civil. Representação da Informação. Introdução à Computação

Circuitos Digitais. Conteúdo. Sistema de Numeração e Códigos :: Conversões de Binário para Decimal SISTEMA DE NUMERAÇÃO E CÓDIGOS

Prof. Leonardo Augusto Casillo

BC-0504 Natureza da Informação

Arquitetura de computadores BASE NUMÉRICAS

Conversão de Bases. Introdução à Organização de Computadores 5ª Edição/2007 Página 54. Sistemas Numéricos - Aritmética. Prof.

Revisão: técnicas simplificação

3. Computadores Industriais

1 Introdução à Lógica Digital. Arquitectura de Sistemas Computacionais

Transcrição:

Sistemas de Numeração e Códigos Raul Queiroz Feitosa Objetivo Apresentar técnicas de representação e converção de números em diversos sistemas de numeração. 2 1

Conteúdo Introdução Conversão da base 10 Conversão para a base 10 Conversão entre as bases 2, 8 e 16 Adição Binária Números Negativos Complemento de 2 Códigos 3 Introdução Um número na base 10, p.ex., 7419 constitui uma representação compacta de 7 10 3 + 4 10 2 + 1 10 1 + 9 10 0 4 2

Introdução De modo análogo, um número na base 2, p.ex., N= 110101 constitui uma representação compacta de 1 2 5 + 1 2 4 + 0 2 3 + 1 2 2 + 0 2 1 + 1 2 0 = 32 + 16 + 0 + 4 + 0 + 1 = 53 (decimal) 5 Conteúdo Introdução Conversão da base 10 Conversão para a base 10 Conversão entre as bases 2, 8 e 16 Adição Binária Números Negativos Complemento de 2 Códigos 6 3

Conversão da base 10 Para converter o número inteiro N dado na base 10 para a base b, divida sucessivamente por b, N b r 0 N 0 b r 1 N 1 b Nn-1 b r n 0 parada e tome os restos de baixo para cima (N) 10 = ( r n r 1 r 0 ) b 7 Conversão da base 10 Exercício 1: Converta o número 653 10 para a base 2 e para a base 8. Exercício 2: Converta o número 653 10 para a base 16 usando para os valores 10, 11, 12, 13, 14, 15 os símbolos A, B, C, D, E, F, respectivamente. 8 4

Conversão da base 10 Para converter o número N na base 10 com parte inteira e fracionária para a base b: a) Separe a parte inteira da fracionária b) Transforme a parte inteira como indicado anteriormente c) Multiplique sucessivamente a parte fracionária por b, subtraindo do resultado a parte inteira até alcançar a precisão desejada d) Tome os subtraendos para formar a parte fracionária na ordem direta e) Concatene a parte fracionária e inteira 9 Conversão da base 10 Exemplo : Converter o número 653,61 10 para a base 2 0,61 2 = 1,22 0,22 2 = 0,44 1 0,42 2 = 0,88 0 0,88 2 = 1,76 0 1 Resposta: 653,61 10 = 1010001101,1001 2 do exercício anterior 10 5

Conversão da base 10 Exercício 3: Converta o número 63,75 10 para a base 2 com 4 dígitos de precisão Exercício 4: Converta o número 13,78 10 para a base 2 com 4 dígitos de precisão 11 Conteúdo Introdução Conversão da base 10 Conversão para a base 10 Conversão entre as bases 2, 8 e 16 Adição Binária Números Negativos Complemento de 2 Códigos 12 6

Conversão para a base 10 Seja N b =A n A 1 A 0 A -1 A -2 um número dado na base b. Para converter para a base 10 basta calcular: N 10 =A n b n + +A 1 b 1 + A 0 b 0 + A -1 b -1 + A -2 b -2 + 13 Conversão para a base 10 Exercício 5: Converta o número F,21 16 para a base 10 Exercício 6: Converta o número 1011,11 2 para a base 10 14 7

32 16 8 4 2 1.5.25.125 Conversão para a base 10 Procedimento prático para conversão de números da base 2 para base 10: a) Coloque as potências de 2 nas posições correspondentes N 2 = 1 0 1 0 0 1, 1 0 1 b) Some as potências correspondentes ao dígito 1 N 10 =32+8+1+0,5+0,25 = 41,75 15 Conversão para a base 10 Exercício 7: Converta o número 11011,01 2 para a base 10, usando o procedimento proposto no slide anterior 16 8

Conteúdo Introdução Conversão da base 10 Conversão para a base 10 Conversão entre as bases 2, 8 e 16 Adição Binária Números Negativos Complemento de 2 Códigos 17 Conversão entre as bases 2, 8 e 16 Note que cada dígito octal/hexadecimal corresponde a 3/4 dígitos binários, conforme abaixo: 000 0 001 1 010 2 011 3 100 4 101 5 110 6 111 7 0000 0 0001 1 0010 2 0011 3 0100 4 0101 5 0110 6 0111 7 1000 8 1001 9 1010 A 1011 B 1100 C 1101 D 1110 E 1111 F octal hexadecimal 18 9

Conversão entre as bases 2, 8 e 16 Um procedimento prático consiste em converter pacotes de dígitos binários de tamanho correspondente partindo da vírgula em 1 dígito octal/hexadecimal. Exemplo: 1 5 1 3, 2 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1, 0 1 0 0 3 4 B, 4 19 Conversão entre as bases 2, 8 e 16 Exercício 8: Converta o número 1110101,01 2 para as bases 8 e 16. Cheque o resultado fazendo a conversão inversa. Se necessário, concatene zeros à esquerda/direita. 20 10

Conteúdo Introdução Conversão da base 10 Conversão para a base 10 Conversão entre as bases 2, 8 e 16 Adição Binária Números Negativos Complemento de 2 Códigos 21 Adição binária Note que há 4 casos básicos na adição 0 0 transporte 0 0 transporte 1 0 transporte 1 1 transporte 0 1 1 1 + 0 + 0 + 1 + 1 0 1 0 1 zero 1 um 1 dois 1 s três 1 s 22 11

Adição binária Exercício 9: Realize a adição dos termos abaixo na base 2. Converta cada termo e o resultado obtido para base 10 e verifique a correição do resultado.. 0 1 0 1 1 1 1 1 + 0 1 1 0 1 0 1 0 23 Conteúdo Introdução Conversão da base 10 Conversão para a base 10 Conversão entre as bases 2, 8 e 16 Adição Binária Números Negativos Complemento de 2 Códigos 24 12

Números negativos Complemento de 2: O bit mais significativo representa o sinal, os demais a magnitude. Para o complemento de 2 de um número: a) Escreva o módulo número negativo na base 2, b) Complemente todos os bits, c) Some 1 ao resultado. Para determinar o módulo de um número em complemento de 2: Use o mesmo procedimento. 25 Números negativos Exemplo: Escreva o número -94 10 em 8 bits em complemento de 2 0 1 0 1 1 1 1 0 = 94 10 1 0 1 0 0 0 0 1 + 1 1 0 1 0 0 0 1 0 =-94 10 26 13

Números negativos Exemplo: Determine o valor decimal do número binário abaixo dado em complemento de 2 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 + 1 0 1 0 1 1 1 1 0 = 94 10 27 Números negativos Exercício 10: Realize a subtração dos números abaixo, somando o minuendo ao complemento de 2 do subtraendo. (0 1 0 1 0 0 0 1) 2 (0 1 0 0 1 1 1 0) 2 Converta os números para base 10 de verifique a correição do resultado. 28 14

Números negativos Exercício 11: Realize a subtração dos números abaixo, somando o minuendo ao complemento de 2 do subtraendo. (0 1 0 0 1 1 1 0) 2 (0 1 0 1 0 0 0 1) 2 Converta os números para base 10 de verifique a correição do resultado. 29 Números negativos Exercício 12: Realize a subtração dos números abaixo, somando o minuendo ao complemento de 2 do subtraendo. (0 1 0 0 1 1 1 0) 2 (1 1 1 1 0 0 0 1) 2 Converta os números para base 10 de verifique a correição do resultado. 30 15

Números negativos Exercício 13: Realize a subtração dos números abaixo, somando o minuendo ao complemento de 2 do subtraendo. (1 1 0 0 1 1 1 0) 2 (1 1 1 1 0 0 0 1) 2 Converta os números para base 10 de verifique a correição do resultado. 31 Observações: Com n dígitos binários (bits) podem-se escrever 2 n valores inteiros sem sinal distintos, especificamente, {0... 2 n }, ou seja, com 8 bits podem-se escrever 256 números: {00000000 2... 11111111 2 }={0 10... 255 10 }. 32 16

Observações: Com n dígitos binários (bits) podem-se escrever 2 n valores inteiros com sinal distintos, especificamente, {-2 n-1... 2 n-1-1}, ou seja, com 8 bits podem-se escrever 256 números: {10000000 2... 01111111 2 }={-128 10... +127 10 }. 33 Conteúdo Introdução Conversão da base 10 Conversão para a base 10 Conversão entre as bases 2, 8 e 16 Adição Binária Números Negativos Complemento de 2 Códigos 34 17

Código BCD Cada dígito decimal é representado por seu equivalente binário em 4 bits. Exemplo : 8 7 4 (decimal) 1000 0111 0100 Exemplo : 9 4 3 (decimal) 1001 0100 0011 Exercício 14: Converta os números BCD (0110100000111001)2 e (011111000001) 2 nos correspondentes decimais. 35 Código Gray Motivação: Considere um cabo de veias paralelas que transportam o valor binário de um contador de 3 bits. Quando a contagem passa de 3 para 4 3 1 0 4 erros 36 18

Código Gray Definição: Só um bit se altera entre dois números consecutivos. Exemplo: Código de Gray de 3 bits 37 Código BCD Transformação binário para Gray 38 19

Representações Binárias Relações: 39 Bytes, Nibbles e Palavras A maioria dos microcomputadores manipulam e armazenam informações e dados binários em grupos de 8 bits. Oito bits equivale a 1 byte. Números binários frequentemente são divididos em grupos de 4 bits. Como um grupo de 4 bits é a metade de um byte, ele foi nomeado nibble. Uma palavra é um grupo de bits que representa uma determinada unidade de informação. O tamanho da palavra pode ser definido como o número de bits na palavra binária em que um sistema digital opera. O tamanho da palavra de um PC é de 8 bytes (64 bits). 40 20

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: 2 7 = 128 possíveis grupos de código. Pode ser utilizado para transferir informações entre computadores, entre computadores e impressoras e para armazenamento interno. 41 Código ASCII American Standard Code for Information Interchange (Código Padrão Americano para Intercâmbio de Informações) 42 21

Paridade para Detecção de Erros O ruído elétrico pode causar erros durante a transmissão. Flutuações espúrias na tensão ou circulação aparecem em todos os sistemas eletrônicos. Muitos sistemas digitais empregam métodos para detecção de erros e, por vezes, para a correção. Um dos sistemas mais simples e mais utilizados para detecção de erros é o Método de Paridade. 43 Paridade para Detecção de Erros O método de paridade de detecção de erros requer a adição de um bit extra (bit de paridade) para um grupo de códigos. O bit de paridade pode ser um 0 ou 1, dependendo do número de 1s no grupo de código. Existem dois métodos de paridade: par e ímpar. O transmissor e o receptor devem "concordar" sobre o tipo de verificação de paridade utilizado. O método de paridade PAR parece ser o mais utilizado. 44 22

Paridade para Detecção de Erros Método de paridade PAR o número total de bits em um grupo, incluindo o bit de paridade, deve ser um número par. O grupo binário 1 0 1 1 exigiria a adição de um bit de paridade 1, tornando o grupo 1 1 0 1 1. 45 Aplicação Comunicação serial assíncrona. O primeiro bit deve sempre ser um bit de início (lógica 0). Código ASCII é enviado primeiro por LSB e MSB por último. Após o MSB, um bit de paridade é acrescentado para verificar erros de transmissão. A transmissão termina ao enviar um bit de parada (lógica 1). 46 23

Aplicação Exercício: Represente abaixo como baria a tensão numa linha de transmissão assíncro quando se transmite a mensagem alo. Indique na figura a que corresponde cada grupo de bits tempo 47 Fim 48 24