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Sistemas de Numeração

 

 

Sistema Decimal - usa dez dígitos  0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e a base ou raiz é 10(dez).Um número maior que 9 é representado usando uma convenção que atribui significado à posição ou lugar ocupado por um dígito no arranjo

 

 

fig1
Fig.1

 

 

Exemplo.

 

 

6903 = 6X103 + 9X102 + 0X101 + 3X100

 

 

Sistema Binário - sistema numérico de base(ou raiz) 2, que usa somente dois dígitos numéricos 0 e 1
Vantagem - correspondência biunívoca entre os dois dígitos (números) 0 e 1 e os dois valôres lógicos (não numéricos) de variáveis lógicas 0 e 1.

 

 

fig2
Fig.2

 

 

Exemplo.

 

 

100112 = 1X24 + 0X23 + 0X22 +1 X21 + 1X20 = 1910


1,11012 = 1X20 + 1X2-1 + 1X2-2 + 0X2-3 + 1X2-4 = 1,81210

 

 

Dígitos à direita da vírgula binária são coeficientes de 2-n, onde n é a distância do dígito da vírgula binária.

 

 

Contagem Binária

 

 

fig3
Fig.3

 

 

Sistema de Numeração Hexadecimal

 

 

Base: 16

Dígitos Numéricos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

Quatro dígitos binários podem representar exatamente dezesseis(24) números diferentes.

A Tabela da Fig.4 mostra números equivalentes com bases decimal, binária e hexadecimal.

fig1a
Fig.4

 

 

Conversão de Bases de Sistemas Numéricos

 

 

Conversão entre Números Binários e Decimais

 

 

Conversão de Decimal para Binário

 

 

Converte-se a parte inteira e a parte fracionária independentemente e se justapõe os resultados.

 

 

Método das Divisões Sucessivas

 

 

A parte inteira é obtida fazendo divisões sucessivas por 2 até obter quociente igual a 0, e tomando-se os restos das divisões na ordem inversa, o primeiro resto é igual ao dígito menos significativo(LSB) e o último resto igual ao dígito mais significativo(MSB), para formar o binário equivalente.

 

 

fig17
Fig.5  

 

 

Exemplo.

 

 

fig5
Fig.6

 

 

A parte fracionária é convertida fazendo-se multiplicação sucessivas por 2 e formando o número binário com as partes inteiras dos resultados das multiplicações.

 

 

fig6
Fig.7

 

 

Então, temos o resultado abaixo.

 

 

fig7

 

 

Outro método utilizado para converter um número decimal em número binário é expressar o número decimal como uma soma de potências de 2 e, então, 1s e 0s são colocados nas posições corretas dos dígitos dentro do arranjo binário.

 

 

Exemplos.

 

 

fig8
Fig.8

 

 

fig9
Fig.9

 

 

Conversão Binário para Decimal

 

 

Para converter um número binário para decimal deve-se multiplicar cada dígito binário pelo seu peso no arranjo de valor posicional.

 

 

Exemplo.

 

 

fig15
Fig.10

 

 

Exemplo.

 

 

fig16
Fig.11

 

 

Conversão de Decimal para Hexadecimal

 

 

Converte-se a parte inteira e a parte fracionária independentemente e se justapõe os resultados.

 

 

Método das Divisões Sucessivas

 

 

A parte inteira é obtida fazendo divisões sucessivas por 16 até obter quociente igual a 0, e tomando-se os restos das divisões na ordem inversa, o primeiro resto é igual ao dígito menos significativo(LSB) e o último resto igual ao dígito mais significativo(MSB), para formar o hexadecimal equivalente.

 

 

fig12
Fig.12

 

 

Conversão Hexadecimal para Decimal

 

 

Para converter um número hexadecimal para decimal deve-se multiplicar cada dígito hexadecimal pelo seu peso no arranjo de valor posicional.

 

 

Exemplo.

 

 

fig13
Fig.13

 

 

Exemplo.

 

 

Observe que o valor de A foi substituído por 10 e o valor de F por 15.

 

 

fig14
Fig.14

 

 

Conversão Binário para Hexadecimal

 

 

Agrupar os dígitos binários quatro a quatro, a partir da vírgula binária, em ambas as direções, e substituir cada grupo pelo seu equivalente hexadecimal.

 

 

fi10
Fig.15

 

 

Códigos Numéricos BCD e Refletido(Gray)

 

 

A representação binária requer mais de três vezes o número de dígitos da representação decimal.
Na conversão, cada dígito binário afeta cada dígito decimal e vice-versa.

 

 

Decimal Codificado em Binário - BCD

 

 

No sistema BCD, quatro dígitos binários são usados para representar os dígitos decimais de 0 a 9. A tabela da Fig.17 mostra a representação BCD dos dígitos decimais.

 

 

fig2
Fig.17

 

 

Para números decimais com mais de um dígito, a cada dígito decimal corresponde um grupo binário de 4 dígitos da correspondente representação BCD.

 

 

Exemplo.

 

 

fig19
Fig.18

 

 

Para converter um número BCD para o equivalente decimal, deve-se dividir o arranjo BCD em grupos de 4 dígitos, a partir de vírgula, e substituir cada representação BCD pelo dígito decimal equivalente.

 

 

Exemplo.

 

 

fig21
Fig.19

 

 

Desvantagem: apenas 10 das 16 combinações possíveis de quatro dígitos são utilizadas. As combinações de 10 a 15, ou seja 1010, 1011, 1100, 1101, 1110 e 1111, não são combinações válidas em BCD.

 

 

Exemplo.

 

 

fig22
Fig.20

 

 

O grupo 1100 não é uma combinação válida , um erro, em BCD, assim o arranjo é inválido em BCD e, portanto, não pode ser convertido diretamente para decimal.

 

 

Código Refletido(Gray)

 

 

fig3a
Fig.20
O Código Refletido(Gray) é utilizado em aplicações onde os dígitos mudam muito rápido. A Fig.20 mostra a formação do Código Refletido para os números de 0 a 7 representados em binário.

Propriedades.
(1) a representação de cada número difere em apenas um dígito das representações
dos números imediatamente menor e maior.
(2) em qualquer ponto do desenvolvimento do código, o primeiro e o último código
diferem em apenas um dígito.


 

 

Conversão de Binário para Gray e Gray para Binário

 

 

Conversão de Binário para Gray

 

 

(a) o MSB em Gray é sempre igual ao MSB em Binário
(b) o próximo dígito Gray é obtido comparando-se o MSB com o segundo MSB binários de entrada
(c) o dígito Gray seguinte é obtido comparando-se o segundo MSB com o terceiro MSB binários de entrada
(d) ...o dígito Gray menos significativo é obtido comparando-se o segundo LSB com o LSB binários de entrada
(e) a comparação de dígitos binários iguais gera dígito Gray igual a 0
(f) a comparação dígitos binários diferentes resulta em dígito Gray igual a 1.

 

 

fig25
Fig.21

 

 

Conversão de Gray para Binário

 

 

(a) o MSB em Binário é sempre igual ao MSB em Gray
(b) o próximo dígito Binário é obtido comparando-se o MSB com o segundo MSB Gray de entrada
(c) o dígito Binário seguinte é obtido comparando-se o segundo MSB Binário de saída com o terceiro MSB Gray de entrada
(d) ...o dígito Binário menos significativo é obtido comparando-se o segundo LSB Binário de saída com o LSB Gray de entrada
(e) a comparação de dígitos iguais gera dígito Binário igual a 0
(f) a comparação dígitos diferentes resulta em dígito Binário igual a 1.

 

 

fig26
Fig.22

 

 

Representação dos Números Decimais

 

 

fig27
Fig.23

 

 

 

Códigos Alfanuméricos

 

 

Os códigos alfanuméricos såo utiizados para codificar informações que não são somente numéricas, como letras, sinais de pontuação e outros caracteres especiais.

 

 

Código ASCII - American Standard Code for Information Interchange(Código Padrão Americano para Troca de Informações)

 

 

O código ASCII é um código de 7 bits possibilitando a codificação de 128(27) itens de informação.

 

 

O ASCII é empregado para troca de informações(dados, controle e comando) entre computadores e periféricos e é um padrão para as redes de comunicação.

 

 

A tabela da Fig.24 mostra os códigos ASCII.

 

 

fig4
Fig.24

 

 

Os códigos de comando e controle estão indicados na Fig.25 abaixo.

 

 

fig5
Fig.25

 

 

O bit mais significativo do código ASCII é empregado para a deteção de erros através da paridade do código.

 

 

Deteção e Correção de Erros - Método de Paridade

 

 

Sempre que informação é transmitida de um dispositivo(o transmissor) para um outro dispositivo (o receptor), existe a possibilidade que erros possam acontecer, de modo que o receptor não recebe a mesma informação que foi enviada  pelo transmissor. A maior causa de erros de transmissão é ruído elétrico, que consiste de flutuações espúrias na tensão ou corrente que estão presentes em todos sistemas  eletrônicos.

 

 

fig6
Fig.26

 

 

Um dos mais simples e usados métodos de deteção e correção de erros é o método da paridade, onde  transmissor e receptor concordam sobre a paridade a ser usada na  transmissão - par ou ímpar - e, então, o transmissor acrescenta o bit de paridade para adequar o código à paridade adotada. Quando a informação chega no receptor, o processo inverso é realizado. Caso a paridade esteja incorreta, houve um erro na transmissão.

 

 

A paridade da palavra código será par se o número de 1s na  palavra é par e, caso o número de 1s seja ímpar, então a paridade é ímpar.

 

 

Exemplo.

 

 

Caractere
ASCII
ASCII 8-bits
Paridade
S
1010011
11010011
ÍMPAR
S
1010011
01010011
PAR

 

 

No método de paridade par, o valor do bit de paridade é determinado para que o número total de 1s na palavra código, incluindo o bit de paridade, seja par.

 

 

O método de paridade ímpar é empregado para que o número total de 1s na palavra código, incluindo o bit de paridade, seja ímpar.

 

 

Para se usar o método de paridade, transmissor e receptor definem a paridade par ou ímpar que será aplicada nas trocas de informações(protocolo). O transmissor gera e anexa o bit de paridade na palavra código e transmite; o receptor, ao receber a palavra código, analisa a paridade. Se a paridade está conforme o protocolo definido, a palavra é aceita; se a paridade da palavra recebida não está conforme o protocolo, o receptor envia uma mensagem de erro.

 

 

O método da paridade deteta apenas um erro. Ele não funciona para dois erros.

 

 

 

 

 

fig4

Questões para Revisão - Sistemas de Numeração, Códigos Numéricos e Alfanuméricos.
Resolva as questões e testes sobre os assuntos estudados

 

 

 

 

 

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Atualizada em 27/02/25

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