FACULDADE DE ENGENHARIA, ARQUITETURA E URBANISMO CURSO: Engenharia Elétrica e Engenharia de Computação. DISCIPLINA: Circuitos Lógicos I – Z520234 2a Série de Exercícios - Resolução Sistemas de Numeração e Códigos. Exercício 1. Converta os seguintes números binários em decimal. (a) 10110 (b) 10001101 (c) 100100001001 (d) 01011011 (e) 11111111 01110111 (g) 1111010111 (h) 10111111 (f) Exercício 2.1 (a) 1 0 1 1 0 = 16x1 + 8x0 + 4x1 + 2x1 +1x0 = 16 + 4 + 2 = 2210 16 8 4 2 1 (b) 100011012 = 128 + + 8 + 4 + 1 = 14110 (c) 1001000010012 = 2048 + 256 + 8 + 1 = 231310 (d) 010110112 = 64 + 16 + 8 + 2 + 1 = 9110 (e) 111111112 = 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 25510 (f) 011101112 = 64 + 32 + 16 + 4 + 2 + 1 = 11910 (g) 11110101112 = 512 + 256 + 128 + 64 + 16 + 4 + 2 + 1 = 98310 (h) 101111112 = 128 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 19110 Exercício 2. Converta os seguintes valores decimais em binário. (a) 37 (b) 14 (c) 189 (d) 1024 (e) 77 (f) 405 (g) 205 (h) 2313 (i) 511 (a) 3710 = 0 1 0 0 1 0 1 = 1001012 64 32 16 8 4 2 1 Exercício 2.2 37 | 2 . 1 18 | 2 . 0 9 |2 . 1 4 |2 . 0 2 |2 . 0 1 |2 . 1 0 (b) 1410 = 8 + 4 +2 = 11102 (c) 18910 = 128 + 32 + 16 + 8 + 4 + 1 = 101111012 (d) 102410 = 1024 = 100000000002 (e) 7710 = 64 + 8 + 4 + 1 = 10011012 (f) 40510 = 256 + 128 + 16 + 4 + 1 = 1100101012 (g) 20510 = 128 + 64 + 8 + 4 + 1 = 110011012 FEAU - FACULDADE DE ENGENHARIA, ARQUITETURA E URBANISMO Avenida Shishima Hifumi, 2911 - Bairro Urbanova -CEP 12244-000 - São José dos Campos-SP Tel: (12) 3947 1006 (h) 231310 = 2048 + 256 + 8 + 1 = 1001000010012 (i) 51110 = 256 + 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 =1111111112 Exercício 3. Converta cada número octal em seu equivalente decimal. (a) 743 (b) 36 (c) 3777 (d) 2000 (e) 165 (f) (g) 257 (h) 1204 5 Exercício 2.4 (a) 7438 = 7x82 + 4x81 + 3x80 = 48310 (b) 368 = 3x81 + 6x80 = 3010 (c) 37778 = 3x83 + 7x82 + 7x81 + 7x80 = 204710 (d) 20008 = 2x83 + 0x82 + 0x81 + 0x80 = 102410 (e) 1658 = 1x82 + 6x81 + 5x80 = 11710 (f) 58 = 5x80 = 510 (g) 2578 = 2x82 + 5x81 + 7x80 = 17510 (h) 10248 = 1x83 + 0x82 + 2x81 + 4x80 = 64410 Exercício 4. Converta cada um dos seguintes números decimais em seu equivalente octal. (a) 59 (b) 372 (c) 919 (d) 1024 (e) 771 (f) 2313 (g) 65.536 (h) 255 (a) 5910 = 738 (a) 59 / 8 = 7 7/8=0 Exercício 2.5 59 | 8 . 3 7 |8 . 7 0 e resto 3 } e resto 7 } 5910 = 738 (c) 919 / 8 = 114 114 / 8 = 14 14 / 8 = 1 1/8=0 e resto 7 e resto 2 e resto 6 e resto 1 (b) 372 / 8 = 46 46 / 8 = 5 5/8=0 } (d) 1024 / 8 = 128 } 128 / 8 = 16 } 16 / 8 = 2 } 91910 = 16278 2/8=0 (e) 771 / 8 = 96 e resto 3 } (f) 2313 / 8 = 289 96 / 8 = 12 e resto 0 } 289 / 8 = 36 12 / 8 = 1 e resto 4 } 36 / 8 = 4 1/8=0 e resto 1 } 77110 = 14038 4/8=0 (g) 65536 / 8 = 8192 8192 / 8 = 1024 1024 / 8 = 128 128 / 8 = 16 16 / 8 = 2 2/8=0 2da. Série Resolução e resto 4 } e resto 6 } e resto 5 } 37210 = 5648 e resto 0 e resto 0 e resto 0 e resto 0 e resto 0 e resto 2 } (h) 255 / 8 = 31 } 31 / 8 = 3 } 3/8=0 } } } 6553610 = 2000008 2 e resto 0 e resto 0 e resto 0 e resto 2 } } } } 102410 = 20008 e resto 1 e resto 1 e resto 4 e resto 4 } } } } 231310 = 44118 e resto 7 } e resto 7 } e resto 3 } 25510 = 3778 Prof. José Ricardo Abalde Guede Exercício 5. Quando um número decimal grande é convertido para binário, algumas vezes é mas fácil convertê-lo primeiro para octal e, então, de octal para binário. Experimente esse procedimento para o numero 231310 e compare-o com o procedimento usado no Exercício 2(h). Exercício 2.9 2313 / 8 = 289 289 / 8 = 36 36 / 8 = 4 4/8=0 e resto 1 e resto 1 e resto 4 e resto 4 } } } } 231310 = 4 4 1 1 8 = 100 100 001 001 2 Exercício 6. Converta os seguintes valores em hexa para decimal. (a) 92 (b) 1A6 (c) 37FD (d) ABCD (e) 000F 55 (g) 2C0 (h) 7FF (f) Exercício 2.11 (a) 9216 = 9x161 + 2x160 = 14610 (b) 1A616 = 1x162 + 10x161 + 6x160 = 42210 (c) 37FD16 = 3x163 + 7x162 + 15x161 + 13x160 = 1433310 (d) ABCD16 = 10x163 + 11x162 + 12x161 + 13x160 = 4398110 (e) 000F16 = 0x163 + 0x162 + 0x161 + 15x160 = 1510 (f) 5516 = 5x161 + 5x160 = 8510 (g) 2C016 = 2x162 + 12x161 + 0x160 = 70410 (h) 7FF16 = 7x162 + 15x161 + 15x160 = 204710 Exercício 7. Converta os valores decimais a seguir para hexa. (a) 75 (b) 314 (c) 2048 (d) 14 (e) 7245 (f) 389 (g) 25.619 (h) 4095 (a) 7510 = 4B16 (a) 75 / 16 = 4 4 / 16 = 0 75 | 16 . 11 4 | 16 . 4 0 e resto 11 } (b) 314 / 16 = 19 e resto 4 } 7510 = 4B16 19 / 16 = 1 1 / 16 = 0 (c) 2048 / 16 = 128 e resto 0 } (d) 14 / 16 = 0 128 / 16 = 8 e resto 0 } 8 / 16 = 0 e resto 8 } 204810 = 80016 (e) 7245 / 16 = 452 452 / 16 = 28 28 / 16 = 1 1/8=0 e resto 10 } e resto 3 } e resto 1 } 31410 = 13A16 e resto 14 } 1410 = E16 e resto 13 } (f) 389 / 16 = 24 e resto 5 } e resto 4 } 24 / 16 = 1 e resto 8 } e resto 12 } 1 / 16 = 0 e resto 1 } 38910 = 18516 e resto 1 } 724510 = 1C4D16 (g) 25619 / 6 = 1601 1601 / 16 = 100 100 / 16 = 6 6 / 16 = 0 2da. Série Resolução Exercício 2.12 e resto 3 e resto 1 e resto 4 e resto 6 } (h) 4095 / 16 = 255 } 255 / 16 = 15 } 15 / 16 = 0 } 2561910 = 641316 3 e resto 15 } e resto 15 } e resto 15 } 409510 = FFF16 Prof. José Ricardo Abalde Guede Exercício 8. Codifique os números decimais a seguir em BCD. (a) 47 (b) 962 (c) 187 (d) 6727 (e) 13 888 (g) 42.689.627 (h) 1204 (f) Exercício 2.17 (a) 4710 = 0100 0111BCD (b) 96210 = 1001 0110 0010BCD (c) 18710 = 0001 1000 0111BCD (d) 672710 = 0110 0111 0010 0111BCD (e) 1310 = 0001 0011BCD Exercício 9. Os números a seguir estão em BCD. Converta-os para decimal. (a) 1001011101010010 (b) 000110000100 (c) 011010010101 (d) 010101010101 (e) 0111011101110101 (f) 010010010010 Exercício 2.19 (a) 1001011101010010 BCD = 975210 (b) 000110000100 BCD = 18410 (c) 011010010101 BCD = 69510 (d) 0111011101110101 BCD = 777510 (e) 010010010010 BCD = 49210 (f) 010101010101 BCD = 55510 Exercício 10. Os bytes a seguir (mostrados em hexa) representam o nome de uma pessoa do modo como foi armazenado na memória de um computador. Cada byte é um código em ASCII com um bit na posição mais significativa (MSB) no valor 0 anexado. Determine o nome da pessoa. Exercício 2.23 42 45 4E 20 53 4D 49 54 48 42 = B; 45 = E; 4E = N; 20 = espaço; 53 = S; 4D = M; 49 = I; 54 = T; 48 = H Logo o nome da pessoa é BEN SMITH Exercício 11. Converta os seguintes números decimais para o código BCD e, em seguida, anexe um bit de paridade ímpar na posição mais significativa (MSB). (a) 74 (b) 38 (c) 8884 (d) 275 (a) 7410 = 01110100BCD → 101110100 (b) 3810 = 00111000BCD → 000111000 (c) 888410 = 1000100010000100BCD → 11000100010000100 (d) 27510 = 0010011110101BCD → 1001001110101 (e) 16510 = 000101100101BCD → 0000101100101 (f) 92010 = 100100100000BCD → 1100100100000 2da. Série Resolução (e) (f) 165 4 9201 Exercício 2.24 Prof. José Ricardo Abalde Guede Exercício 12. Faça cada uma das seguintes conversões. Em algumas delas, você pode querer experimentar alguns métodos para ver qual deles acha mais prático. Por exemplo, a conversão de binário para decimal pode ser feita diretamente, ou pode-se fazer uma conversão de binário para octal e, em seguida, de octal para decimal. (a) 141710 = ______ 2 (b) 25510 = _______ 2 (c) 110100012 = _______ 10 (d) 11101010001001112 = _ 10 (e) 249710 = ______ 8 (f) 51110 = _______ 8 (g) 2358 = _______ 10 (h) 43168 = _______ 10 (i) 7A916 = _______ 10 (j) 3E1C16 = ______ 10 (k) 160010 = _______ 16 (l) 38.18710 = _______ 16 (m) 86510 = _______ (BCD) (n) 100101000111(BCD) = ___ 10 (o) 4658 = _______ 16 (p) B3416 = _______ 8 (q) 01110100(BCD) = _______ 2 (r) 1110102 = _____ (BCD) Exercício 2.27 (a) 141710 = 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 = 101100010012 (b) 25510 = = 0 1 1 1 1 1 1 1 1 = 111111112 (c) (d) 110100012 = 128x1 + 64x1 + 32x0 + 16x1 + 8x0 + 4x0 + 2x0 +1x1 = 128 + 64 + 16 + 1 = 20910 11101010001001112 = 32768 + 16384 + 8192 + 2048 + 512 + 32 + 4 + 2 + 1 = 5994310 (e) 249710 = 47018 (f) 51110 = 7778 (g) 2358 = 2x62 + 3x8 + 5x1 = 15710 (h) 43168 = 4x512 + 3x64 + 1x8 + 6x1 = 225410 (i) 7A916 = 7x256 + 10x16 + 9x1 = 196110 (j) 3E1C16 = 3x4096 + 14x256 + 1x16 + 12x1 = 1590010 (k) 160010 = 64016 (l) 38.18710 = 952B16 (m) 86510 = 1000 0110 0101BCD (n) 100101000111BCD = 94710 (o) 4658 = 100 110 1012 = 0001 0011 01012 = 13516 (p) B3416 = 1011 0011 01002 = 101 100 110 1002 = 54648 (q) 01110100BCD = 7410 = 10010102 (r) 1110102 = 5810 = 0101 1000BCD 1024 512 256 128 64 32 16 256 128 64 32 16 8 8 4 4 2 2 1 1 Exercício 13. Represente o valor decimal 37 em cada uma das seguintes formas: (a) binário puro (b) BCD (c) hexa (d) ASCII (isto é, considere cada digito como um caractere) (e) octal Exercício 2.28 (a) 3710 = 0 1 0 0 1 0 1 = 1001012 64 32 16 8 2da. Série Resolução 4 2 37 | 2 . 1 18 | 2 . 0 9 |2 . 1 4 |2 . 0 2 |2 . 0 1 |2 . 1 0 1 5 Prof. José Ricardo Abalde Guede (b) 3710 = 0011 0111BCD (c) 3710 = 2516 (d) 3710 = 0110011 0110111ASCII 37 | 16 . 5 2 | 16 . 2 0 (e) 3710 = 1001012 = 458 Exercício 14. Preencha os espaços em branco com a(s) palavra(s) correta(s). (a) A conversão de decimal para __________ requer divisões sucessivas por oito. (b) A conversão de decimal para hexa requer divisões sucessivas por _______. (c) No código BCD, cada __________ é convertido para o seu equivalente binário de 4 bits. (d) O código __________ tem a característica de alterar apenas um bit quando passamos de uma representação, no código, para a seguinte. (e) Um transmissor anexa um _________ aos bits do código para permitir ao receptor detectar _________. (f) O código __________ é o código alfanumérico mais usado em sistemas de computadores. (g) Os sistemas de numeração _________ e _________ são usados muitas vezes como alternativa conveniente para representar números binários grandes. (h) Uma cadeia de caracteres de 8 bits é denominada ___________ . Exercício 2.29 (a) A conversão de decimal para octal requer divisões sucessivas por oito. (b) A conversão de decimal para hexa requer divisões sucessivas por 16 . (c) No código BCD, cada dígito é convertido para o seu equivalente binário de 4 bits. (d) O código Gray tem a característica de alterar apenas um bit quando passamos de uma representação, no código, para a seguinte. (e) Um transmissor anexa um bit ou dígito de paridade aos bits do código para permitir ao receptor detectar um erro . (f) O código ASCII é o código alfanumérico mais usado em sistemas de computadores. (g) Os sistemas de numeração Hexal e Octal são usados muitas vezes como alternativa conveniente para representar números binários grandes. (h) Uma cadeia de caracteres de 8 bits é denominada byte . Exercício 15. Escreva os números resultantes quando cada um dos seguintes números é incrementado de uma unidade. (a) 77778 (b) 777710 (c) 20008 (d) 200016 (a) 77778 + 18 = 100008 (b) 777710 + 110 = 777810 (c) 20008 + 18 = 20018 (d) 200016 + 116 = 200116 (e) 9FF16 + 116 = A0016 (f) 100016 + 116 = 100116 2da. Série Resolução (e) 9FF16 6 (f) 100016 Exercício 2.32 Prof. José Ricardo Abalde Guede Exercício 16. Os endereços das posições de memória de um microcomputador são números binários que identificam cada posição de memória onde um byte é armazenado. O número de bits que constitui um endereço depende da quantidade de posições de memória. Visto que o número de bits pode ser muito grande, o endereço é especificado em hexa em vez de binário. (a) Se um microcomputador tem 20 bits de endereço, quantas posições diferentes de memória ele tem? (b) Quantos dígitos hexa são necessários para representar um endereço de uma posição de memória? (c) Qual é o endereço, em hexa da 256ª posição de memória? (Observação: o primeiro endereço é sempre zero) Exercício 2.34 (a) Para 20 bits de endereço de memória temos: 220 = 1.048.576 posições diferentes de memória. (b) Desde que cada digito hexa requer 4 bits binários, tomados 5 dígitos hexa teremos representado os endereços de memória com 20 bits binários. (c) Considerando o primeiro endereço 00000H, na posição 256 teremos o valor 255 que na sua representação hexadecimal com 5 dígitos é: 000FFH Exercício 17. Em um CD de áudio, o sinal de tensão de áudio é mostrado cerca de 44.000 vezes por segundo e o valor de cada amostra é gravado na superfície do CD como um número binário. Em outras palavras, cada número binário gravado representa um único ponto da forma de onda do sinal de áudio. (a) Se os números binários têm uma extensão de 6 bits, quantos valores diferentes de tensão podem ser representados por um único número binário? Repita o cálculo para 8 e 10 bits. (b) Se forem usados 10 bits, quantos bits serão gravados no CD em 1 segundo. (c) Se um CD tem capacidade de armazenar 5 bilhões de bits, quantos segundos de áudio podem ser gravados quando se usam números de 10 bits? Exercício 2.35 (a) Para números com 6 bits temos: 26 = 64 diferentes valores de tensão, no caso de 8 bits: 28 = 256 diferentes valores de tensão, e para números com 10 bits: 210 = 1024 diferentes valores de tensão. (b) Em 1 segundo são gravados 44.000 amostras de 10 bits na superfície do CD, ou seja: 44.000 x 10 = 440.000 bits (c) Se em 1 segundo são gravados 440.000 bits na superfície do CD; logo 5 bilhões de bits equivalem a aproximadamente 11.363 segundos. 5.000.000.000 / 440.000 = 11.363 Exercício 18. Uma câmera digital, que grava em preto-e-branco, forma um reticulado sobre uma imagem e, então, mede e grava um número binário que representa o nível (intensidade) de cinza em cada célula do reticulado. Por exemplo, se usamos números de 4 bits, o valor correspondente ao preto é ajustado em 0000 e o valor correspondente ao branco em 1111, e qualquer nível de cinza fica entre 0000 e 1111. Se usarmos 6 bits, o preto corresponderá a 000000 e o branco a 111111 e todos os tons de cinza estarão entre esses dois valores. 2da. Série Resolução 7 Prof. José Ricardo Abalde Guede Suponha que desejemos distinguir entre 254 diferentes tons de cinza em cada célula do reticulado. Quantos bits seriam necessários para representar esses níveis (tons)? Exercício 2.36 254 ≤ 2 N ⇒ N = 8 São necessários um mínimo de 8 bits para representar 254 diferentes tons de cinza. Decimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2da. Série Resolução Binário 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 Octal 00 01 02 03 04 05 06 07 10 11 12 13 14 15 16 17 8 Hexadecimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F BCD 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 0001 0000 0001 0001 0001 0010 0001 0011 0001 0100 0001 0101 Prof. José Ricardo Abalde Guede FACULDADE DE ENGENHARIA, ARQUITETURA E URBANISMO Listagem do código ASCII Caráter ASCII 7bits Decimal Hexa Octal Caráter ASCII 7bits Decimal Hexa Octal Caráter ASCII 7bits Decimal Hexa Octal espaço 010 0000 32 20 040 @ 100 0000 64 40 ! 010 0001 33 21 041 A 100 0001 65 41 100 ` 110 0000 96 60 140 101 a 110 0001 97 61 " 010 0010 34 22 042 B 100 0010 66 141 42 102 b 110 0010 98 62 142 # 010 0011 35 23 043 C 100 0011 $ 010 0100 36 24 044 D 100 0100 67 43 103 c 110 0011 99 63 143 68 44 104 d 110 0100 100 64 144 % 010 0101 37 25 045 E 100 0101 69 45 105 e 110 0101 101 65 145 & 010 0110 38 26 046 F 100 0110 70 46 106 f 110 0110 102 66 146 ' 010 0111 39 27 047 G 100 0111 71 47 107 g 110 0111 103 67 147 ( 010 1000 40 28 050 H 100 1000 72 48 110 h 110 1000 104 68 150 151 ) 010 1001 41 29 051 I 100 1001 73 49 111 i 110 1001 105 69 * 010 1010 42 2A 054 J 100 1010 74 4A 112 j 110 1010 106 6A 152 + 010 1011 43 2B 053 K 100 1011 75 4B 113 k 110 1011 107 6B 153 , 010 1100 44 2C 054 L 100 1100 76 4C 114 l 110 1100 108 6C 154 - 010 1101 45 2D 055 M 100 1101 77 4D 115 m 110 1101 109 6D 155 . 010 1110 4% 2E 056 N 100 1110 78 4E 116 n 110 1110 110 6E 156 / 010 1111 47 2F 057 O 100 1111 79 4F 117 o 110 1111 111 6F 157 0 011 0000 48 30 060 P 101 0000 80 50 120 p 111 0000 112 70 160 1 011 0001 49 31 061 Q 101 0001 81 51 121 q 111 0001 113 71 161 2 011 0010 50 32 062 R 101 0010 82 52 122 r 111 0010 114 72 162 3 011 0011 51 33 063 S 101 0011 83 53 123 s 111 0011 115 73 163 4 011 0100 52 34 064 T 101 0100 84 54 124 t 111 0100 116 74 164 5 011 0101 53 35 065 U 101 0101 85 55 125 u 111 0101 117 75 165 6 011 0110 54 36 066 V 101 0110 86 56 126 v 111 0110 118 76 166 7 011 0111 55 37 067 W 101 0111 87 57 127 w 111 0111 119 77 167 8 011 1000 56 38 070 X 101 1000 88 58 130 x 111 1000 120 78 170 9 011 1001 57 39 071 Y 101 1001 89 59 131 y 111 1001 121 79 171 : 011 1010 58 3A 072 Z 101 1010 90 5A 132 z 111 1010 122 7A 172 ; 011 1011 59 3B 073 [ 101 1011 91 5B 133 { 111 1011 123 7B 173 < 011 1100 60 3C 074 \ 101 1100 92 5C 134 | 111 1100 124 7C 174 = 011 1101 61 3D 075 ] 101 1101 93 5D 135 } 111 1101 125 7D 175 > 011 1110 62 3E 076 ^ 101 1110 94 5E 136 ~ 111 1110 126 7E 176 ? 011 1111 63 3F 077 _ 101 1111 95 5F 137 <return> 000 1110 30 0D 015 FEAU - FACULDADE DE ENGENHARIA, ARQUITETURA E URBANISMO Avenida Shishima Hifumi, 2911 - Bairro Urbanova -CEP 12244-000 - São José dos Campos-SP Tel: (12) 3947 1006