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Professor: Acbal Achy 1 Quando manipulamos quantidades diversas, é importante que saibamos representar seus valores de modo eficiente e preciso. Existem basicamente duas formas de representação dos valores das quantidades: a analógica e a digital 2 Representações analógicas ◦ As quantidades analógicas podem variar ao longo de um faixa contínua de valores. ◦ Ex.: Um termômetro de mercúrio Representações Digitais ◦ As quantidades digitais variam de forma discreta (em degraus) ao longo do tempo. ◦ Ex.; Um relógio digital 3 Nos computadores as informações (dados) são arquivadas, manipuladas e transformadas. Para que isso aconteça é necessário um sistema que represente. Os sistemas comumente utilizados em ambientes computacionais são: Binário, Octal, Decimal, Hexadecimal. Sistema Base Símbolos Binário 2 0,1 Octal 8 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Decimal 10 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Hexadecimal 16 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F 13 10 1101 2 15 8 D 16 4 O sistema decimal é composto por 10 numerais ou símbolos. Esses símbolos são 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; Também chamado de sistema de base 10 O número 2745,214 é igual a 2745,214 = (2x10+3)+(7x10+2)+(4x10+1)+(5x100)+(2x10-1)+(1x10- 2) + (4x10-3) 103 102 101 100 10 -1 10 -2 10 -3 2 7 4 5 , 2 1 4 5 No sistema binário há apenas dois símbolos ou valores possíveis para os dígitos: 0 e 1. Também chamado de sistema de base 2. ◦ Ex.: 1011,1012 6 7 Sistema Octal ◦ No sistema Octal 8 símbolos ou valores são possíveis para os dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. ◦ Também chamado de sistema de base 8. Sistema Hexadecimal ◦ No sistema Hexadecimal 16 símbolos ou valores são possíveis para os dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. 8 Como a base na qual a informação está representada não altera a informação. É possível realizar a conversão entre as 4 bases apresentadas. Base 16 Base 8 Base 10 Base 2 1310 = 11012 = 158 = D16 9 Conversão binário Decimal 1101 2 -> 13 1 x 23 = 8 1 x 22 = 4 0 x 21 = 0 1 x 20 = +1 13 10 13 10 -> 1101 2 13 |2 LSB 1 6 |2 0 3 |2 1 1 |2 MSB 1 0 10 Conversão binário Decimal ◦ Exemplo Binário Decimal 11010111 210 00101011 237 10010010 87 10101010 43 11 Conversão Octal Decimal 15 8 -> 13 10 1 x 81 = 8 5 x 80 = +5 13 10 13 10 -> 15 8 13 |8 LSB 5 1 |8 MSB 1 0 12 Conversão Octal Decimal ◦ Exemplo Octal Decimal 12 210 18 237 57 87 11 43 13 Conversão hexadecimal Decimal 10A9 16 -> 4265 10 1 x 163 = 4096 0 x 162 = 0 A x 161 = 160 9 x 160 = +9 4265 10 4265 10 -> 10A9 16 4265|16 LSB 9 266 |16 10 16 |16 0 1 |16 MSB 1 0 14 Conversão hexadecimal Decimal ◦ Exemplo Hexadecimal Decimal FF 210 1A 237 B1 87 AB 43 15 Conversão Octal Binário 1075 8 -> 001000111101 2 1 -> 001 0 -> 000 7 -> 111 5 -> 101 001000111101 2 001000111101 2 -> 1075 8 001 -> 1 000 -> 0 111 -> 7 101 -> 5 1075 8 16 Conversão Octal Binário ◦ Exemplo Hexadecimal Binário 12 11010111 18 00101011 57 10010010 11 10101010 17 Conversão Hexadecimal Binário 60F5 16 ->0110000011110101 2 6 -> 0110 0 -> 0000 F -> 1111 5 -> 0101 0110000011110101 2 0110000011110101 2 -> 60F5 16 0110 -> 6 0000 -> 0 1111 -> F 0101 -> 5 60F5 16 18 Conversão Hexadecimal Binário Exemplo Hexadecimal Binário FF 11010111 1A 00101011 B1 10010010 AB 10101010 19 Os computadores e microprocessadores mais antigos trabalham com dados de 8 bits, a esses dados deu-se o nome de byte. Os bits de um byte são numerados de 0 a 7, da direita para esquerda. Número do bit: 7 6 5 4 3 2 1 0 Byte: 1 0 0 1 0 0 0 1 2 bytes ou 16 bits, são chamados de word, 4 bytes ou 32 bits, são chamados de long-word, 4 bits de nibble Aqui, um Kilo refere-se a 210 (1024), e 1024 bytes representa de kilobyte 20 Os complementos de 1 e de 2 de números binários são uma maneira de simplificar a subtração e representar números negativos. Formar o complemento de 1 (um) significa trocar um por zero e zero por um. Formar o complemento de 2 significa encontrar seu complemento de um e somar um a este. Número binário: 1011100 Complemento de 1: 0100011 Complemento de 2: 0100100 (0100011 +1) 21 Este método, também chamado de sign-magnitude, utiliza o bit a esquerda do número binário para representar o sinal. Caso seja 1 – número negativo Caso seja 0 – número positivo 0000101 1 0000101 0 Bit Sinal Positivo Bit Sinal Negativo Magnitude (5) Magnitude (5) 22 A forma mais comum de representar números sinalizados é por complemento de 2, exemplo. ◦ +5 : 00000101 ◦ -5 : 11111011 Novamente temos para o bit mais significativo. ◦ Caso seja 1 – número negativo ◦ Caso seja 0 – número positivo 23 A representação em ponto flutuante é muito usada para descrever números reais. IEEE 754 Y = (-1)s(1+F) x BE-127 => -infinito, -2128<y<-2126 , 0, 2-126<y<-2128 F = Fração ou mantissa B = Base E = Expoente (e = E-127) Total = 32bits Exemplo N = 0,75 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 23 bits de mantissa Expoente de 8 bits S=Bit de Sinal 24 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 25 Algumas informações numéricas não representam quantidades, ou seja, não são usadas em operações Aritméticas. Decimal BCD 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 0 0000 26 Os textos são comumente representados por um sistema padrão, ASCII (American Standard Coded for Information Interchange) que é um código de 7 bits. 27 A adição binária é similar à decimal. 0 0 1 1 + 0 + 1 + 0 + 1 0 1 1 0 -> vai 1 28 A subtração simples binária faz-se 1º realizando o complemento de 2 e depois a soma. 1001 -0100 0101 Caso especial do complemento de 2 -> 1000 Subtração simples igual ao sistema decimal 29 Considere o exemplo da subtração de 7 por 3, ou seja, 7 – 3 = 4 7 = 00000111 3 = 00000011 11111100 +1 -3 = 11111101 00000111 ( 7) +11111101 (-3) 00000100 ( 4) 30 Assim como na adição, o procedimento de multiplicação é similar ao realizado na base 10. Exemplo. 00001101 ( 13) X 00000010 (x 2) 00000000 00001101 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 000000000011010 (2610) 31 A divisão na lógica binaria obedece os seguintes passos 1. Inicialize o quociente em zero 2. Subtraia o divisor do dividendo para ter o resto parcial (RP). Se RP > ou = 0, incremente o quociente e continue. Se RP < 0, pare. 3. O resto torna-se dividendo. Vá para o passo 2. A B C Dividendo Quociente Divisor 32
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