Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 1 © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 1 PCS 2215 Sistemas Digitais I Módulo 04 – Códigos Andrade, Marco Túlio Carvalho de Gomi, Edson Satoshi Professores Responsáveis versão: 2.0 (agosto de 2.013) © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 2 1. A S C I I 2. Códigos Numéricos 2.1. BCD ou 8421 2.2. 2421 2.3. Excesso 3 2.4. 2 entre 5 2.5. Gray 2.5. 7 segmentos Códigos - Conteúdo 3. Exemplos de Outros Códigos e/ou Aplicações 3.1. Unicode 3.2. Codificação em Banda Básica 3.2.1. Sinal ON-OFF 3.2.2. Classificação Baseada na Ocupação 3.2.3. Classificação Baseada na Polaridade 3.2.4. Código Unipolar RZ 2 2 © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 3 Toda informação => bits bits => computador Código é um conjunto de regras ou tabela que especifica uma representação binária para um determinado conjunto de símbolos. O ASCII (American Standard Codification for Information Interchange) é um código alfanumérico que representa o alfabeto, os números, símbolos, sinais e alguns controles de impressão (computadores atuais). 1. ASCII © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 4 Código ASCII (continuação): 7 bits, codificação de 128 caracteres diferentes. Páginas de código, ou seja, tabelas de códigos alternativas que possuem conjuntos de símbolos específicos => Códigos ASCII diferentes, adaptados a alfabetos e aplicações diferentes. ASCII extendido: 8 bits. Atenção: No código ASCII o mesmo caractere alfabético possui diferentes codificações para maiúsculo, minúsculo e respectivas acentuações. 1. ASCII 3 3 © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 5 1. ASCII Tabela ASCII (7 bits) © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 6 Sistema Computacional <=> bits & Humano <=> decimal Como fazer: Humano <=> Sistema Computacional??? Resposta: Por isto precisamos codificar os dígitos decimais em termos de bits. Que tal o código ASCII? A solução são os códigos numéricos. 2. Códigos Numéricos 4 4 © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 7 Ex. 1 Quantos bits são necessários, no mínimo, para se codificar os 10 dígitos decimais ? Ex. 2 Quantos diferentes códigos numéricos – para 10 dígitos decimais e de mesmo tamanho mínimo para todos os dígitos – são possíveis de serem criados ? Ex. 3 Qual o código numérico mais imediato e fácil de ser compreendido ? Como você o chamaria ? 2. Códigos Numéricos © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 8 2. Códigos Numéricos – 2.1. BCD/8421 Código BCD (Binary Coded Decimal) ou 8421 Dígito BCD Dígito BCD 0 0000 5 0101 1 0001 6 0110 2 0010 7 0111 3 0011 8 1000 4 0100 9 1001 2.1. Código BCD/8421 5 5 © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 9 2 Códigos Numéricos 2.2. Código 2421 Propriedade: Ao se inverter os bits do código de um determinado dígito obtém-se o código do Complemento de 9 daquele dígito. Dígito 2421 Dígito 2421 0 0000 5 1011 1 0001 6 1100 2 0010 7 1101 3 0011 8 1110 4 0100 9 1111 2.2. Código 2421 © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 10 2. Códigos Numéricos: 2.2. Código 2421 2.2. Código 2421 Mais de uma representação possível para alguns dígitos decimais: 2 0010 ou 1000; 3 0011 ou 1001; 4 0100 ou 1010 5 1011 ou 0101; 6 1100 ou 0110; 7 1101 ou 0111 Exemplo: (7842) 10 em 2421 1101 1110 0100 0010 7 8 4 2 6 6 © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 11 2. Códigos Numéricos 2.3. Excesso-3 Propriedade: Ao se inverter os bits do código de um determinado dígito obtém-se o código do Complemento de 9 daquele dígito. Dígito Exc.-3 Dígito Exc.-3 0 0011 5 1000 1 0100 6 1001 2 0101 7 1010 3 0110 8 1011 4 0111 9 1100 2.3 Código Excesso 3 © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 12 2. Códigos Numéricos 2.4. Código 2 entre 5 Propriedade: Sempre 2 bits iguais a 1, dentro de 5 bits. Se aparecer uma palavra com 3 bits significa que há erro. Dígito 2 ent. 5 Dígito 2 ent. 5 0 00011 5 01100 1 00101 6 10001 2 00110 7 10010 3 01001 8 10100 4 01010 9 11000 2.4. Código 2 Entre 5 7 7 © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 13 2. Códigos Numéricos 2.5. Código GRAY Propriedades: - Ao se inverter o primeiro bit do código de um dígito obtém-se o código do Complemento de 9 daquele dígito; - de um código para seu sucessor apenas um bit se altera. Dígito GRAY Dígito GRAY 0 0000 5 1110 1 0001 6 1111 2 0011 7 1011 3 0111 8 1001 4 0110 9 1000 2.5. Código GRAY © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 14 2. Códigos Numéricos: Utilidade do Código GRAY Gray: em sistemas de alta confiabilidade com transições incrementais (ou decrementais) nos códigos numéricos, evitando a geração de códigos espúrios entre um estado e outro. Exemplo: GRAY BCD 7 1 0 1 1 0 1 1 1 Obs: 1 1 1 1 (possível código espúrio) 8 1 0 0 1 1 0 0 0 2.5. Código GRAY 8 8 © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 15 2. Códigos Numéricos: Utilidade do Código GRAY Encoder usando código binário e código de Gray 2.5. Código GRAY Encoder incremental: 2 sensores deslocados - pulsos defasados de 90º e o sensor de referência. © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 16 2. Códigos Numéricos 2.7. Código 7 segmentos 2.6. Código 7 Segmentos g f e d a b c Díg. 7 Segm Díg. 0 0111111 5 1110110 1 0011000 6 1110011 2 1101101 7 0011100 3 1111100 8 1111111 4 1011010 9 1011110 7 Segm 9 9 © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 17 3.1. Unicode 3. Exemplos de Outros Códigos e/ou Aplicações Motivação: Código que suporte caracteres e símbolos de muitas línguas para substituir o ASCII estendido. Características: 32 bits; ISO 10646; compatível com ASCII; Padrão: Apple, HP, IBM, JustSystem, Microsoft, Oracle, SAP, Sun, Sybase, etc.; Usado: XML, Java, LDAP, CORBA 3.0. © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 18 3.2.1. Sinal ON-OFF Sinal mais simples para transmitir bits; Sinônimo: sinal unipolar NRZ (Non-Return- to-Zero) – Bit 1: emissão de pulso; Bit 0: não emissão. 3.2. Codificação em Banda Básica 10 10 © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <CódigosNuméricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 19 3.2.1. Sinal ON-OFF Características do sinal transmitido (Onda): – Concentração de potência na freqüência zero (nível DC); – Parte contínua distribuída por toda a faixa de freqüências; – Nível DC e inexistência de potência na freqüência de sinalização(1/T) inviabilizam transmissão à distância; – Simultaneamente: Envio de bits e relógio. 3.2. Codificação em Banda Básica © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 20 3.2.2. Classificação Baseada na Ocupação Bits (pulsos) ocupam todo intervalo de tempo significativo do bit: NRZ (Non- Return-To-Zero): ON-OFF; Bits (pulsos) ocupam metade do intervalo significativo do bit: RZ (Return-To-Zero). 3.2. Codificação em Banda Básica 11 11 © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 21 3.2.3. Classificação Baseada na Polaridade Unipolar: Dois níveis do sinal tem a mesma polaridade + e 0; Polar: Dois níveis com polaridades opostas +e-; Bipolar: Três níveis +, 0 e -, para representar um bit. 3.2. Codificação em Banda Básica © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 22 3.2.4. Código Unipolar RZ – Combinação do ON-OFF com sua onda de relógio; Bit 1: pulso retangular com duração da metade do intervalo significativa do bit, com retorno ao zero na outra metade; Bit 0: inexistência de pulso; 3.2. Codificação em Banda Básica 12 12 © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 23 3.2.4. Código Unipolar RZ – Combinação do ON-OFF com sua onda de relógio; Nível DC variante com a freqüência dos bits; Componentes de baixa freqüência; Longa seqüência de 0’s resulta num sinal que não apresenta transições, dificultando a recuperação do relógio na recepção. 3.2. Codificação em Banda Básica © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 24 Lição de Casa Leitura Obrigatória: – Capítulo 2 do Livro Texto. Exercícios Obrigatórios: – Capítulo 2 do Livro Texto; – Lista de Exercícios do Módulo 4. 13 13 © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 25 Lição de Casa Leitura Recomendada: – Capítulo 3 do Livro [Giozza-1.986], páginas 56 até 66. © Andrade, Corrêa, Gomi e Margi 2.013 <Códigos Numéricos> PCS 2215 – Sistemas Digitais I 26 Bibliografia Adicional Giozza, William Ferreira; et all; Redes Locais de Computadores: Tecnologia e Aplicações – Seção 3.2.3 Codificação em Banda Básica – Códigos; Editora McGraw-Hill, 1.986; Hayes, J.P.; Computer Architecture and Organization; McGraw-Hill, 1988;
Compartilhar