Faculdade de Tecnologia de Teresina-PI Tecnologia em Redes de Computadores Arquitetura de Computadores Prof. Nathan Saraiva Tópicos • • • • • • • • • Introdução Valor analógico x valor digital Sistema Analógico X Sistema Digital Vantagens/Desvantagens Números decimais Números binários Números hexadecimais Números Octais Conversões 2 Introdução • Vivemos a era DIGITAL: circuitos e técnicas digitais passaram a ser utilizadas em quase todas as áreas. 3 Introdução 4 Valor analógico x valor digital • Analógico: – Assume qualquer valor ao longo de uma faixa contínua (ao longo do tempo) – Ex: energia em um tomada, temperatura de um ambiente, velocímetro do carro • Digital: – Assume valores discretos (inteiros) – Ex: Relógio digital, circuitos digitais – Apesar do tempo variar, a variação é em saltos. 5 Sistema Analógico X Sistema Digital • Sistema Digital: Combinação de dispositivos que manipulam informação digital – Ex: Computadores, calculadoras, sistema de telefonia • Sistema Analógico: Dispositivos que manipulam quantidades físicas na forma analógica – Ex: Amplificador de áudio, Projetor de imagem 6 Vantagens/Desvantagens • Vantagens do sinal digital – Fáceis de projetar, manipular, armazenar, maior precisão e exatidão, sofre menos ruído • Desvantagens – No mundo real, a maioria das quantidades físicas é de natureza analógica 7 Introdução • Máquinas do século XIX usavam base 10 • O matemático inglês George Boole (18151864) publicou em 1854 os princípios da lógica Booleana – Variáveis assumem apenas valores 0 e 1 (verdadeiro e falso). Introdução • É difícil implementar dígito decimal (um número inteiro entre 0 e 9) em componentes elétricos – Esta dificuldade determinou o uso da base 2 em computadores. • A lógica booleana foi usada na implementação dos circuitos elétricos internos a partir do século XX. Sistemas de Numeração • Há muitos sistemas de numeração em uso na tecnologia digital. • Os mais comuns são os sistemas decimais, binário, hexadecimal e octal. • O decimal é o mais importante, porém não é o mais indicado. • O octal e hexadecimal são utilizados para representação de quantidades binárias. 10 Números Decimais • Numeração decimal – base 10 – símbolos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 – É o mais importante dos sistemas numéricos • Exemplo: número 238 –8x1=8 – 3 x 10 = 30 – 2 x 100 = 200 – 8 + 30 + 200 = 238 Números Decimais • Numeração decimal – base 10 – Posições: Números Decimais • Numeração decimal – base 10 – Posições: – O número “mil trezentos e setenta” decimal é obtido: (1 x 1000) + (3 x 100) + (7 x 10) = 1000 + 300 + 70 = 1370 Números Binários • Numeração binária – base 2 – símbolos 0, 1 – Cada dígito binário é chamado bit – característica de valor posicional (casa) • cada posição vale o dobro da anterior, assim: • casa dos 1s, casa dos 2s, casa dos 4s, casa dos 8s, casa dos 16s, ... Números Binários • Posições: Números Binários • Exemplos: • O número “zero, zero, zero, um, zero, zero, um, um” binário vale 16 + 2 + 1 = 19 – 100112 = 1910 Números Binários • Exemplos: – 110011 – 110010 – 100011 – 101010 – 11111111 Conversão • Conversão de base 10 para base 2: – Trabalha com divisão inteira + resto Conversão Base 10 para Base 2 Números Hexadecimais • Numeração hexadecimal – base 16 – símbolos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F • Característica de valor posicional (casa) – 1s, 16s, 256s, 4096s, 65536s, 1048576s... • Exemplo: número 2B6 –6x1=6 – 11 x 16 = 176 – 2 x 256 = 512 – 6 + 176 + 512 = 69410 Números Hexadecimais • Numeração hexadecimal – base 16 – Posições – O número “A3F” hexadecimal é obtido: (10 x 256) + (3 x 16) + (15 x 1) = 2560 + 48 + 15 = 262310 Números Hexadecimais • Numeração hexadecimal – base 16 – Conversão de decimal para hexadecimal Números Hexadecimais • Numeração hexadecimal – base 16 – Conversão hexa <-> binário – Conceitos: • nibble = conjunto de 4 bits • Quanto vale 1111 0010 11102 em hexadecimal? – Converta cada nibble para hexa – F2E16 23 Números Octais • Numeração octal – base 8 – Utiliza 08 algarismos: 0,1,2,3,4,5,6,7 • Exemplo: – 248 = 2 x 81 + 4 x 80 – 2108 = 2 x 82 + 1 x 81 + 0 x 80 24 Números Octais • Conversão decimal para octal • Converter número 9210 para octal: • 9210=1348 25 Números Octais • Conversão octal para binário • Converter o número 5318 para binário: 26 Conversões • Binário para Octal – Agrupe os bits em três em três, e converta cada grupo em seu equivalente em octal – Exemplo: 1001001101111012 – 1001001101111012 = 446758 27 Conversões • Hexadecimal para binário – Converta cada dígito hexadecimal em um número binário de 4 bits – Exemplo: C1316 – C1316 = 1100000100112 28 Conversões • Conversão de octal para hexadecimal e de hexadecimal para octal – Converta primeiro para binário, em seguida, converta de binário para o sistema de numeração desejado. 29