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Sistemas de Numeração Prof. Silvério Sirotheau ssirotheau@gmail.com Sistemas de Numeração – Introdução • Sistemas de Numeração: – O número é um conceito abstrato que representa a ideia de quantidade; portanto, é um conceito fundamental para a área de computação; – Um sistema de numeração é o conjunto de símbolos utilizados para representar quantidades e as regras que definem a forma de representação; 2 Sistemas de Numeração – Introdução 3 • Sistemas de Numeração: – Um sistema de numeração é determinado fundamentalmente pela Base, que indica a quantidade de símbolos e o valor de cada símbolo; • Decimal (base 10): – 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; • Binário (base 2): – 0, 1; • Octal (base 8): – 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8; • Hexadecimal (base 16): – 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F; Sistemas de Numeração – Introdução 4 • Sistemas de Numeração: – Em sistemas digitais, o sistema de numeração binário é o mais importante; – Como usa apenas os símbolos 0 e 1, é mais fácil de ser representado por circuitos eletrônicos (presença ou não de tensão, chave aberta ou fechada, etc.); – Os símbolos binários são denominados de Bits (Binary Digit); – O conjunto de 8 bits é denominado de Byte; – Palavras (Words) são grupos de Bytes e possui 40 bits ou 5 bytes; Sistemas de Numeração – Introdução 1 Byte, é formado por um conjunto de 8bits, e um byte refere-se ao tamanho de qualquer tecla no seu teclado. Ou seja, quando escrevemos uma palavra no teclado, como por exemplo: blog , o computador interpreta cada letra como 8 bits, ou 1 byte, então a palavra blog possui, 32bits e 4 bytes. A partir do byte a contagem é feita em relação a 1024, ou seja, 1024bytes, correspondem a 1Kb(kilobyte). E agora segue assim por diante: Sistemas de Numeração – Introdução ● 1 Byte = 8 bits ● 1 kilobyte (kB ou Kbytes) = 1024 bytes (210) ● 1 megabyte (MB ou Mbytes) = 1024 kilobytes ● 1 gigabyte (GB ou Gbytes) = 1024 megabytes ● 1 terabyte (TB ou Tbytes) = 1024 gigabytes ● 1 petabyte (PB ou Pbytes) = 1024 terabytes ● 1 exabyte (EB ou Ebytes) = 1024 petabytes ● 1 zettabyte (ou Zbytes) = 1024 exabytes ● 1 yottabyte (ou Ybytes) = 1024 zettabytes. Sistemas de Numeração – Introdução 7 • Sistemas de Numeração: – Para a representação de números binários grandes utilizamos os sistemas de numeração octal e hexadecimal: • 1100 0000 0000 00002 = 1400008 = A00016 – A base 10 é importante por ser a que manipulamos (cotidianamente); – A base 2 é útil por conta dos circuitos lógicos, porém documentar números grandes apenas com 0 e 1s é complicado; – As bases 8 (octal) e 16 (hexadecimal) compactam significativamente a representação em binários. Sistemas de Numeração – Notação • Sistemas de Numeração (Notação Proposicional): – Em um sistema numérico posicional de base r, um número D tem seu valor dado por: – Onde: • r : base do sistema; • p : número de dígitos à esquerda da vírgula; • n : número de dígitos à direita da vírgula. – O valor de cada símbolo é determinado de acordo com a sua posição no número. 8 Sistemas de Numeração – Sistema Binário 9 • Sistema de Numeração Binário: – O sistema binário, como sugere o nome, tem dois algarismos aos quais damos geralmente os símbolos 0 e 1; – Eles correspondem a qualquer conjunto dual, como: não e sim; falso e verdadeiro; desligado e ligado; negativo e positivo, etc.; – Nos circuitos lógicos, 0 e 1 representam respectivamente níveis de tensão baixa e alto ou estados de saturação e corte de transistores; – Daí, uma outra designação comum: L e H (“Low and High levels”), baixo e alto níveis de tensão. Sistemas de Numeração – Notação • Sistemas de Numeração (Notação Proposicional): – MSB: “most significant bit” (bit mais significativo); – LSB: “least significant bit” (bit menos significativo) 2914,193 2 x 103 + 9 x 102 + 1 x 101 + 4 x 100 + 1 x 10-1 + 9 x 10-2 + 3 x 10-3 10 Sistemas de Numeração – Sistema Binário 11 • Sistema de Numeração Binário: – O sistema binário, como sugere o nome, tem dois algarismos aos quais damos geralmente os símbolos 0 e 1; – Eles correspondem a qualquer conjunto dual, como: não e sim; falso e verdadeiro; desligado e ligado; negativo e positivo, etc.; – Nos circuitos lógicos, 0 e 1 representam respectivamente níveis de tensão baixa e alto ou estados de saturação e corte de transistores; – Daí, uma outra designação comum: L e H (“Low and High levels”), baixo e alto níveis de tensão. Sistemas de Numeração – Sistema Binário • Sistema de Numeração Decimal versus Binário: 12 Sistemas de Numeração – Sistema Octal • Sistema de Numeração Octal: – Sistema de base 8; – Contém 8 algarismos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7; – É utilizado por ser um sistema que tem relação direta com o sistema binário; – Os valores posicionais são: 13 Sistemas de Numeração – Sist. Hexadecimal 14 • Sistema de Numeração Hexadecimal: – Do hexa (6) e deci (10), sistema numérico de base 16; – Possui 16 símbolos distintos em sua contagem; – Além dos 10 dígitos (0 a 9), utiliza as letras A, B, C, D, E e F que fazem o papel das grandezas 10, 11, 12, 13, 14 e 15 respectivamente; – Usamos as letras maiúsculas pela necessidade de termos que representar cada uma destas grandezas com um único algarismo; – O sistema Hexadecimal é um sistema muito utilizado em computadores. Sistemas de Numeração – Comparativo • Representação comparativa: 15 Sistemas de Numeração – Conversão Conversões para decimal Sistemas de Numeração – Conversão • Conversão de Binário para Decimal: – Devemos considerar os valores posicionais na base 2 e fazer a soma das potências dos bits em “1”; – Ex. : 110112 = 2710 17 Sistemas de Numeração – Conversão • Conversão de Binário para Decimal: – Devemos considerar os valores posicionais na base 2 e fazer a soma das potências dos bits em “1”; – Ex. : 110112 = 2710 18 Sistemas de Numeração – Conversão • Conversão de Octal para Decimal: – Assim como fizemos no sistema binário também utilizamos os valores posicionais; – Ex. 2: 3728 = 25010 – Ex. 3: 24,68 = 20,7510 19 Sistemas de Numeração – Conversão • Conversão de Hexadecimal para Decimal: – Assim como fizemos no sistema binário também utilizamos os valores posicionais; – Ex. 4: 35616 = 85410 – Ex. 5: 2AF16 = 68710 20 Sistemas de Numeração – Conversão Conversões para decimal Sistemas de Numeração – Conversão • Conversão de Decimal para Binário: – Há duas formas de converter o número decimal inteiro para o equivalente binário: • A mais simples é utilizar as divisões sucessivas por 2, e a escrita de modo inverso dos restos de cada divisão até que o quociente 0 seja obtido. 22 Sistemas de Numeração – Conversão • Conversão de Decimal para Octal: – Também utiliza-se o método das divisões sucessivas, só que agora a base é 8. 26610 = 4128 23 Sistemas de Numeração – Conversão • Conversão de Decimal para Hexadecimal: – Da mesma forma utiliza-se o processo de divisões sucessivas; 24 Sistemas de Numeração – Conversão Conversões para octal Sistemas de Numeração – Conversão • Conversão de Octal para Binário: – A principal vantagem do sistema octal é a transcrição de cada dígito octal para binário, sem a necessidade de cálculos: 26 Sistemas de Numeração – Conversão • Conversão de Hexadecimal para Binário: – Assim como na conversão octal para binário, utilizamos a substituição de cada dígito hexadecimal para seu correspondente binário: 27 Sistemas de Numeração – Conversão • Conversão de Binário para Hexadecimal: – Análogo à conversãode Binário para Octal, só que agrupando 4 dígitos ao invés de 3. 28 Sistemas de Numeração – Conversão • Conversão de Hexadecimal para Octal e Octal para Hexadecimal : – Converter para Binário e depois para Octal ou Hexadecimal. 29 Sistemas de Numeração – Conversão • Conversão de Binário para Octal: – A conversão de números binários inteiros para octais inteiros se dá substituindo o conjunto de cada 3 binários pelo octal equivalente; – Esta divisão deverá ser feita da direita (LSB) para esquerda (MSB); se faltar bits à esquerda preencher com zeros. 30 Slide 1 Sistemas de Numeração – Introdução Sistemas de Numeração – Introdução Sistemas de Numeração – Introdução Slide 5 Slide 6 Sistemas de Numeração – Introdução Sistemas de Numeração – Notação Sistemas de Numeração – Sistema Binário Sistemas de Numeração – Notação Sistemas de Numeração – Sistema Binário Sistemas de Numeração – Sistema Binário Sistemas de Numeração – Sistema Octal Sistemas de Numeração – Sist. Hexadecimal Sistemas de Numeração – Comparativo Slide 16 Sistemas de Numeração – Conversão Sistemas de Numeração – Conversão Sistemas de Numeração – Conversão Sistemas de Numeração – Conversão Slide 21 Sistemas de Numeração – Conversão Sistemas de Numeração – Conversão Sistemas de Numeração – Conversão Slide 25 Sistemas de Numeração – Conversão Sistemas de Numeração – Conversão Sistemas de Numeração – Conversão Sistemas de Numeração – Conversão Sistemas de Numeração – Conversão
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