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Introdução à Computação - João Amâncio Gonçalves de Oliveira Júnior - UNIGRAN 21 Aula 02 SISTEMA DE NUMERAÇÃO 1. INTRODUÇÃO Na vida cotidiana o homem lida, do ponto de vista numérico, com o sistema decimal, e do ponto de vista alfabético, com um determinado idioma. Da mesma forma, o computador, por características físicas, lida sob ambos os aspectos com o sistema binário, utilizando uma série de códigos que permitem o seu perfeito funcionamento. Defi ne-se como Sistema de Numeração o conjunto dos símbolos utilizados para representação de quantidades e as regras que defi nem a forma de representação. Por questões de natureza técnica, os circuitos eletrônicos que compõem os computadores são projetados, na maioria dos casos, para reconhecer sinais elétricos do Introdução à Computação - João Amâncio Gonçalves de Oliveira Júnior - UNIGRAN 22 tipo digital; é necessário, portanto, que os métodos de codifi cação interna baseiem no sistema binário, permitindo a representação de todo tipo de informação e instruções que um computador executa. Nos circuitos eletrônicos, do ponto de vista lógico, a existência de tensão num ponto do circuito é representado pelo algarismo 1(um), e a ausência de tensão pelo algarismo 0 (zero). Em computação trabalha-se normalmente com três bases: a decimal, para entrada e saída dos dados (já que nossa sociedade é baseada no sistema decimal); a binária, para os cálculos internos e a hexadecimal (16), como forma compactada de representação interna. A escolha da base 16 não é ocasional: a transformação entre as bases 2 e 16 pode ser feita facilmente pelo método da substituição direta. Para cada grupo de 4 dígitos binários, será empregado apenas um único dígito hexadecimal. Embora a base hexadecimal seja de representação mais complexa (utiliza letras e dígitos), ela requer menos espaço para representar os resultados. • Sistema Decimal - Base 10 - 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 • Sistema Binário - Base 2 - 0 1 • Sistema Hexadecimal - Base 16 - 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F Ex.: 23110 2318 23116 08C216 2. MUDANÇA DE BASE 2.1 Conversão da Base Decimal para qualquer base Um dos métodos mais práticos é o das divisões sucessivas. Consiste em dividir o número que está na base 10 (base de origem), pelo valor da base para a qual se deseja converter o número (base destino), e continuar dividindo o quociente das divisões tantas vezes quantas forem necessárias, até se obter o quociente 0 (zero). Lembrando que na divisão temos: O resto das divisões representará os dígitos na base destino. O primeiro resto encontrado será o dígito mais à direita, ou dígito menos significativo. O último resto encontrado será o dígito mais à esquerda, ou dígito mais significativo. Em outras palavras, para montar o número na base destino, é preciso pegar os restos sempre do último para o primeiro. Dividendo Divisor Resto Quociente Introdução à Computação - João Amâncio Gonçalves de Oliveira Júnior - UNIGRAN 23 2.1.1 Sistema Decimal para Binário Para converter decimal em binário basta dividir pela sua base (que é 2). O resto dessa divisão forma o algarismo mais à direita do número convertido. Pegar os restos sempre do último para o primeiro. 2.1.2 Sistema Decimal para Hexadecimal Para converter decimal em Hexadecimal basta dividir pela sua base (que é 16). O resto dessa divisão forma o algarismo mais à direita do número convertido. Pegar os restos sempre do último para o primeiro. No exemplo acima, ao converter o número 26 base decimal para base hexadecimal, o resultado foi 1A, onde A representa o número 10 na base hexadecimal. 2.2 Conversão de qualquer base para a base Decimal Para converter qualquer base para decimal, basta identifi car a base em que o número está representado e obter o somatório do valor relativo de cada dígito (lembrando que o valor relativo é obtido pela multiplicação do valor absoluto pela base elevada à potência, referente à posição em que se encontra o número). 2.2.1 Sistema Binário para Decimal 2.2.2 Sistema Hexadecimal para Decimal 2510 2 1 12 2 0 6 2 0 3 2 1 1 2 = 110012 1 0 3510 16 3 2 16 2 0 = 2316 2610 16 10 1 16 1 0 = 1A16 11012 � 1 x 23 + 1 x 22 + 0 x 20 23 22 21 20 � 1 x 8 + 1 x 4 + 0 x 2 + 1 x 1 = 1310 2110 2 1 10 2 0 5 2 1 2 2 0 1 2 = 101012 1 0 1 A F16 � 1 x 162 + A x 161 + F x 160 = 1 x 162 + 10 x 161 + 15 x 160 162 161 160 � 1 x 256 + 10 x 16 + 15 x 1 = 43110 Introdução à Computação - João Amâncio Gonçalves de Oliveira Júnior - UNIGRAN 24 Obs.: Nos sistemas de numeração superior ao decimal, sempre será necessário utilizar o alfabeto para completar o número de símbolos unitários, referentes à base. Toda vez que isto ocorrer, é bom lembrar que, independente da base, os valores assumidos para as letras serão sempre os mesmos, isto é: A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, E=15, e assim, sucessivamente. 2.3. Relações entre as representações numéricas A tabela mostra a representação dos números decimais de 0 a 15 nos sistemas binário e hexadecimal. Analise cuidadosamente e veja se você entendeu como ela foi obtida. O valor em binário foi representado com 4 dígitos. 2.4 Método da substituição direta Esse é o método mais fácil, entretanto funciona somente para as bases que são freqüências inteiras entre si, como por exemplo de hexadecimal para binário (e vice-versa). 2.4.1. Sistema Binário para Hexadecimal Para converter base binária para hexadecimal, agrupam-se os algarismos em grupo de 4 e substitui-se pelo algarismo equivalente. Decimal Binário Hexa 0 0000 0 1 0001 1 2 0010 2 3 0011 3 4 0100 4 5 0101 5 6 0110 6 7 0111 7 8 1000 8 9 1001 9 10 1010 A 11 1011 B 12 1100 C 13 1101 D 14 1110 E 15 1111 F Introdução à Computação - João Amâncio Gonçalves de Oliveira Júnior - UNIGRAN 25 111 1110 00112 = B16 → 7E316 • Separar o número binário em grupos de 4 bits da direita para a esquerda: 0011 • Completar 4 bits no 1º grupo: 0111 1110 0011 • Consultar a tabela: 0111=7 1110=E 0011=3 → 7E316 2.4.2. Sistema Hexadecimal para Binário Para converter base hexadecimal para binário é necessário utilizar a tabela de conversão para cada algarismo hexadecimal E0A216 = B2 → 1110 0000 1010 00102 Utilizar a tabela de conversão para cada algarismo hexadecimal: E = 1110 0 = 0000 A = 1010 2 = 0010 ATIVIDADES As atividades referentes a esta aula estão disponibilizadas na ferramenta “Sala Virtual - Atividades”. Após respondê-las, enviem-nas por meio do Portfólio- ferramenta do ambiente de aprendizagem UNIGRAN Virtual. Em caso de dúvidas, utilize as ferramentas apropriadas para se comunicar com o professor. Introdução à Computação - João Amâncio Gonçalves de Oliveira Júnior - UNIGRAN 26
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