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Organização de Computadores Bases numéricas Prof. André Luiz Przybysz andrelp@utfpr.edu.br Roteiro Introdução Representação de números Transformação entre bases Exercícios Introdução A realização de cálculos com o sistema romano é extremamente complexo Os árabes criaram um sistema com 10 algarismos (0 a 9): •1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Tal sistema passou a ser usado na Europa a partir do século 12 Existe um símbolo para valor nulo (0) Cada algarismo utilizado é maior que seu predecessor A notação é posicional (o valor de um algarismo é determinado pela sua posição dentro do número I = 1 II = 2 III = 3 Introdução No período pré-histórico o homem disse: “muhaha, preciso contar...” Isso implicou na necessidade de criar sistemas numéricos para a contagem sistema unário (um-a-um) Introdução O sistema romano foi um avanço na contagem Baseado em algarismos aditivos como: Adicionou uma série de regras para interpretar o número a ser representado • V = 5 • VI = 6 • IV = 6 • X = 10 • XX = 20 • XXX = 30 (não é o que vocês estão pensando!) • XL = 40 I = 1 II = 2 III = 3 Representação de números Os sistemas atuais formam os números pela fórmula a seguir: a= n-1 i=-m (x .B ) i i a: elemento propriamente dito B: representa a base do sistema xi : representa os algarismos (0 <= xi < B) -m a -n1: representa o número de posições utilizadas a = xn-1.Bn-1 + xn-2.Bn-2 + ... + x1.B+x0 Representação de números Exemplo: • 125(10) = 1.102 + 2.101 + 5.100 a= n-1 i=-m (x .B ) i i a: elemento propriamente dito B: representa a base do sistema xi : representa os algarismos (0<=xi < B) -m a -n1: representa o número de posições utilizadas a = xn-1.Bn-1 + xn-2.Bn-2 + ... + x1.B + x0 Transformação entre bases Método polinomial Exemplo: transforme 152(8) em decimal: • 152(8) = 1*82 + 5*81 + 2*80 = 64 + 40 + 2 = 106 a= n-1 i=-m (x .B ) i i a: elemento propriamente dito B: representa a base do sistema xi : representa os algarismos (0<=xi < B) -m a -n1: representa o número de posições utilizadas a = xn-1.Bn-1 + xn-2.Bn-2 + ... + x1.B + x0 Transformação entre bases Método das divisões O número a ser convertido é dividido pela nova base. O resto desta divisão forma o algoritmo menos significativo. O quociente é dividido novamente, até o quociente ser zero. a: elemento propriamente dito B: representa a base do sistema xi : representa os algarismos (0<=xi < B) -m a -n1: representa o número de posições utilizadas a/B = (xn-1.Bn-1 + xn-2.Bn-2 + ... + x1.B + x0) / B Exemplo: converter 73(10) para octal: Operação Quociente Resto 73/2 36 1 36/2 18 0 18/2 9 0 9/2 4 1 4/2 2 0 2/2 1 0 1/2 0 1 1001001 Transformação entre bases Método das divisões para frações Para frações, a fração é multiplicada pela nova base: a parte inteira resultante, forma o algarismo mais à esquerda da nova fração e a parte fracionária é submetida novamente ao método, até o resultado ser 0 ou até atingir o número de dígitos desejados. Exemplo: converter 73(10) para binário: Operação Quociente Resto 73/2 36 1 36/2 18 0 18/2 9 0 9/2 4 1 4/2 2 0 2/2 1 0 1/2 0 1 1001001 Operação Parte inteira Fração 0,625*2=1,25 0 1 0,1 0,250*2=0,50 0 0,10 0,50*2=1,0 1 0,101 Exemplo: converter 0,625(10) para binário: 0,101 1x2-1 + 0x2-2 + 1*2-3 Convertendo novamente para decimal 1 0 1 2-1 2-2 2-3 + + 0,5 + 0 + 0,125 = 0,625(10) Transformação entre bases Método da substituição direta Método trivial Funciona SOMENTE para bases que são potências inteiras entre si Exemplo: converter 26(8) para binário: Para converter B1 (base maior) para B2 (base menor), cada algarismo de B1 é substituído por m algarismos equivalentes a B2 2 = 010 6 = 110 010110(2) Para converter de B2 a B1, agrupam-se em grupos de m, tornando-se a vírgula como referência Exemplo: converter 010110(2) para octal: 010110(2) 2 6Fique esperto: para cada algarismo convertido de B1 a B2, complete com 0 as casas restantes de acordo com a base de origem (8) Dúvidas? Exercícios • 1. Converter para a base decimal os seguintes números: • a) 1010102 • b) 10103 • c) 10214 • d)10256 • e) 21658 • f) 1FA216 • g) E1A16 • h) 7078 Exercícios • 2. Usando o método das divisões, converter os seguintes números decimais para a base indicada: • a) 96 para a base ternária • b) 96 para a base octal • c) 258 para a base hexadecimal • d) 258 para base binária • e) 49 para a base quaternária • f) 57 para a base ternária • g) 56 para a base binária • h) 56 para a base hexadecimal Exercícios • 3. Usando o método das subtrações, converter os seguintes números decimais para a base indicada: • a) 96 para a base ternária • b) 96 para a base octal • c) 258 para a base hexadecimal • d) 258 para base binária • e) 49 para a base quaternária • f) 57 para a base ternária • g) 56 para a base binária • h) 56 para a base hexadecimal Exercícios • 4. Usando o método das substituições, converter os seguintes núemros para a base indicada: • a) 1011000110102 para a base octal • b) 1011000110102 para a base hexadecimal • c) 001011001012 para base octal • d) 001011001012 para a base hexadecimal • e) 3478 para a base binária • f) 72418 para a base binária • g) 3AF16 para a base binária • h) 7EB16 para a base binária Exercícios • 5. Qual o valor decimal de 011011012? Qual representação binária de 654? • 6. Converter para binário os seguintes números decimais: • a) 39 • b) 0,4475 • c) 256,75 • d) 129,5625 • 7. Converter para decimal os seguintes números binários: • a) 01101 • b)0,001101 • c) 0111011,1011 • d) 010110011 Exercícios • 8. Converter os seguintes números hexadecimais em decimais: • a) B6C7 • b) D2763 • c) 9,1A • 9. Converter os seguintes números octais em binário: • a) 56 • b) 32,234 • c) 231,2 • d) 3364 • 10. Converter os seguintes números hexadecimais em binário: • a) AB2 • b) 12,A • c) 649 • d) 0,D19 Exercícios • 11. Converter os seguintes números binários em hexadecimais: • a) 010110111 • b) 011110,01011 • c) 01110100010101
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