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Sistemas de numeração Os sistemas de numeração são usados para representar a quantidade de determinados elementos. O sistema mais usado pelas pessoas é o decimal. Esse sistema é formado por 10 algarismos. Para a eletrônica digital e sistemas de computação os sistemas binário, hexadecimal e octal são muito utilizados. Entender as diferentes formas de representação numérica é muito importante para se trabalhar com eletrônica e programação. A seguir apresentaremos os detalhes de cada um desses sistemas de numeração mencionados. Sistema de numeração decimal O sistema de numeração decimal utiliza 10 algarismos para sua representação: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9. Para formar um número, associa-se um ou mais algarismos, e a posição de cada algarismo terá um peso de uma potência de 10. Dessa forma temos as unidades, dezenas, centenas e milhares. Cada posição terá um peso na representação: Como exibido na figura acima, o sistema decimal é representado na base 10 e cada posição é múltiplo de uma potência de 10. A seguir são apresentados alguns exemplos: Número 523: 5 2 3 Centena dezena unidade 5 x 102 2 x 101 3 x 100 500 20 3 500+20+3 = 523 Número 8079: 8 0 7 9 milhar Centena dezena unidade 8 x 103 0 x 102 7 x 101 9 x 100 8000 0 70 9 8000+0+70+9 = 8079 Sistema de numeração Hexadecimal O sistema de numeração hexadecimal utiliza 16 algarismos para sua representação: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E e F. Assim como no sistema decimal, a associação dos algarismos representa diferentes números e a posição do algarismos será um múltiplo de potência de 16. Assim, o sistema hexadecimal é um sistema de base 16. Podemos fazer uma relação entre o sistema hexadecimal e o sistema decimal, como exibido na tabela abaixo: Decimal Hexadecimal 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 A 11 B 12 C 13 D 14 E 15 F A seguir é exibida a representação de um número hexadecimal: Como exibido figura acima, o sistema hexadecimal é representado na base 16 e cada posição é múltiplo de uma potência de 16. A seguir são apresentados alguns exemplos: Número 1FH: 1 F 1 X 161 15 X 160 16 15 16 + 15 = 31 decimal Número ABCH: A B C 10 x 162 11 X 161 12 X 160 2560 176 12 2560 + 176 + 12 = 2748 decimal Sistema de numeração Octal O sistema de numeração octal utiliza 8 algarismos para sua representação: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7. Assim, o sistema octal possui base 8. A seguir é apresentada a representação de um número octal: Como exibida figura acima, o sistema octal é representado na base 8 e cada posição é múltiplo de uma potência de 8. A seguir são apresentados alguns exemplos: Número 1238: 1 2 3 1 x 82 2 X 81 3 X 80 64 16 3 64 + 16 + 3 = 83 decimal Número 108: 1 0 1 X 81 0 X 80 8 0 8 + 0 = 8 decimal Sistema de numeração binário O sistema de numeração binário utiliza apenas dois algarismos para sua representação: 0 e 1. Assim é um sistema de base 2. Ele é muito usado para representação de valores em sistemas digitais. O seu conhecimento é muito importante para a área de eletrônica. A seguir é apresentada sua representação: Como exibido figura acima, o sistema binário é representado na base 2 e cada posição é múltiplo de uma potência de 2. A seguir são apresentados alguns exemplos: Número 102: 1 0 1 X 21 0 X 20 2 0 2 + 0 = 2 decimal Número 10102: 1 0 1 0 1 X 23 0 X 22 1 X 21 0 X 20 8 0 2 0 8+0+2 + 0 = 10 decimal Número 111111112: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 X 27 1 X 26 1 X 25 1 X 24 1 X 23 1 X 22 1 X 21 1 X 20 128 64 32 16 8 4 2 1 128+64+32+16+8+4+2+1 = 255 decimal Resumo das equivalências entre os sistemas de numeração decimal, hexadecimal, octal e binário Decimal Hexadecimal Octal Binário 0 0 0 0000 1 1 1 0001 2 2 2 0010 3 3 3 0011 4 4 4 0100 5 5 5 0101 6 6 6 0110 7 7 7 0111 8 8 10 1000 9 9 11 1001 10 A 12 1010 11 B 13 1011 12 C 14 1100 13 D 15 1101 14 E 16 1110 15 F 17 1111 Conversão de binário para decimal Como já vimos no artigo anterior, o sistema binário só possui 2 algarismos. Cada posição tem um peso de uma potência de 2 (base do sistema binário). Sendo assim, para se converter um número de binário para decimal, deve-se multiplicar cada bit pela potência de sua posição e somar os resultados. Por exemplo, a conversão do número 10112 para decimal é feita da seguinte forma: Binário 1 0 1 1 Valor da posição 1 X 23 0 X 22 1 X 21 1 X 20 8 0 2 1 Resultado 8+0+2 + 1 = 11 decimal Conversão de decimal para binário Para realizar a conversão de decimal para binário, realiza-se a divisão sucessiva por 2 (base do sistema binário). O resultado da conversão será dado pelo último quociente (MSB) e o agrupamento dos restos de divisão será o número binário. Por exemplo, vamos converter o número 45 em binário: A leitura do resultado é feita do último quociente para o primeiro resto. Sendo assim, o resultado da conversão do número 45 para binário é: 1011012. Conversão de hexadecimal para decimal A conversão de hexadecimal para decimal segue o mesmo princípio apresentado para o sistema binário. Multiplica-se cada dígito pela potência de 16 relativa à posição e somam-se os resultados: Por exemplo, a conversão do número 12C16 para decimal: Hexadecimal 1 2 C Valor da posição 1 x 162 2 X 161 12 X 160 256 32 12 Resultado 256 + 32 + 12 =300 decimal Conversão de decimal para hexadecimal Para converter um número decimal em hexadecimal realiza-se a divisão sucessiva por 16 (base do sistema hexadecimal), semelhante à conversão de decimal para binário. Por exemplo, vamos converter o número 438 em hexadecimal: O resultado é lido da direita para a esquerda a partir do último quociente. Assim. 438 é igual a 1B616. Note que o resto da segunda divisão foi o número 11, que corresponde ao número B em Hexadecimal. Conversão de octal para decimal A conversão de octal para decimal segue o mesmo princípio apresentado para o sistema hexadecimal e binário. Nesse caso, multiplica-se cada dígito pela potência de 8 relativa à posição e somam-se os resultados: Por exemplo, a conversão do número 1238 para decimal: Hexadecimal 1 2 3 Valor da posição 1 x 82 2 X 81 3 X 80 64 16 3 Resultado 64 + 16 + 3 = 83 decimal Conversão de decimal para octal Para converter um número decimal em octal realiza-se a divisão sucessiva por 8 (base do sistema octal), semelhante às conversões apresentadas para os sistemas binário e hexadecimal. Por exemplo, vamos converter o número 246 para octal: O resultado é lido da direita para a esquerda a partir do último quociente. Assim, 246 é igual a 3668. Conversão de octal em binário e de binário para octal A conversão de octal para binário é feita convertendo dígito a dígito de octal em binário, da direita para a esquerda. Cada digito é convertido para um grupo de 3 bits, conforme tabela a seguir: Octal Binário 0 000 1 001 2 010 3 011 4 100 5 101 6 110 7 111 Para entender esse processo, vamos converter o número 17548 para binário: 1 7 5 4 001 111 101 100 17548 = 0011111011002 Para conversão de binário em octal, faz-se o processo inverso, ou seja, separa-se o número em grupo de 3 bits (a partir da direita) e converte cada grupo no octal correspondente. Vamos converter o número 110010002 em octal: 011 001 000 3 1 0 110010002 = 3108 Conversão de hexadecimal para binário e de binário para hexadecimal A conversão de hexadecimal para binário também segue o princípio de conversão digito a digito. Separa-se cada dígito hexadecimal e o converte para binário, conforme a tabela a seguir: Hexadecimal Binário 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 40100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 A 1010 B 1011 C 1100 D 1101 E 1110 F 1111 Cada dígito hexadecimal é convertido para um número em binário composto por 4 bits. Para exemplificar esse processo, vamos converter o número AD4516: Hexadecimal A D 4 5 Conversão 1010 1101 0100 0101 Resultado AD4516 = 10101101010001012 O processo de conversão de binário para hexadecimal é feito de forma inversa. Separa-se o número em grupos de 4 bits (a partir da direita) e converte para o número hexadecimal correspondente, conforme a tabela. Assim, vamos converter o número 1110010011112 para hexadecimal: Binários 1110 0100 1111 Conversão E 4 F Resultado 1110010011112= E4F16 Os procedimentos apresentados acima auxiliam no processo de conversão entre sistemas de numeração. É interessante entender os procedimentos apresentados e aplicá-los. Hoje é fácil usar calculadoras e programas para conversão, porém é importante entender e saber realizar tais conversões sem o uso de ferramentas. Com o uso esse processo de conversão entre sistemas de numeração torna-se natural.
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