Sistemas de Numeração Sistema Binário

Sistema Binário

O sistema binário também conhecido como sistema de base 2 é utilizado por sistemas digitais e é representado por dois dígitos o 0 e o 1, sendo que a combinação desses dois dígitos gera informações como letras, frases e textos.

 O sistema binário moderno foi estudado por Gottfried Leibniz e utilizado para desenvolver a álgebra Booleana que permite realizar operações com apenas dois dígitos ou estados (Verdadeiro e falso, ligado e desligado).

Para obter um número binário é necessário dividir um número decimal por 2 repetidas vezes, sendo que o número em base 2 será formado pelo resto da divisão (0 ou 1), a partir do último resultado obtido.

Sistema Octal

O sistema octal utiliza base 8, sendo uma alternativa para o binário, possuindo uma aritmética parecida. Esse sistema pode ser obtido através de vários métodos, sendo um deles o das divisões sucessivas por 8, onde a fração decimal é dividida por oito e o resultado inteiro é o primeiro dígito. A parte fracionária do resultado é dividida por oito até que seja nula ou inferior a 8 obtendo assim os outros dígitos.

Sistema Hexadecimal

O sistema hexadecimal é muito utilizado na programação principalmente de microprocessadores. O hexadecimal representa os caracteres em base 16, utilizando os números de 0 a 9 e as letras A, B, C, D, E e F.

Este sistema torna-se muito vantajoso a medida que os números a serem representados se tornam maiores, pois cada número hexadecimal representa 4 bits, sendo assim podemos representar 1 byte (8 bits) utilizando apenas 2 dígitos em hexadecimal.

Famílias Lógicas

As famílias lógicas foram criadas a partir do surgimento do transistor buscando padronizar os sinais elétricos para cada nível lógico.

Família TTL: Uma das famílias é a TTL (Transistor Transistor – Lógic) onde a tensão de alimentação se restringe a 5V contínuos, mas possui uma faixa que corresponde aos níveis lógicos 1 e 0. O circuito TTL também possui uma faixa que compreende a tensão de 0,8 à 2 V que não reconhece os níveis lógicos. A família possui duas séries sendo que a que inicia pelo número 54 é de uso militar e a 74 para uso comercial.

Família CMOS: A família CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) utiliza o canal N e o canal P no mesmo circuito para aproveitar as vantagens de ambas as famílias lógicas.

Tem como principais características a imunidade a ruídos, faixa de alimentação de 3V a 18V e baixo consumo de corrente.

A CMOS tem fabricação mais simples que a TTL, mas são mais lentos. A família possui uma faixa para representar os níveis lógicos, porém esses valores dependem da tensão de alimentação e da temperatura.

Diferenças das famílias TTL e CMOS

Os componentes CMOS geralmente são mais caros que o seu equivalente TTL. O CMOS não consume tanta energia quanto o TTL quando está em repouso, mas isso mudo quando está trabalhando em altas frequências. Devido a longos tempos de subida e descida, a transmissão de sinais digitais torna-se mais simples e barata com chips CMOS. Componentes CMOS são mais suscetíveis a dano por descarga eletrostática que componentes TTL.    

Diagramas de Tempo

O diagrama de tempo apresenta o comportamento dos objetos em um determinado tempo. É utilizado para analisar a mudança no estado de um objeto em reposta a interações externas focando nas condições que mudam em determinado tempo.

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