Sistemas Digitais

Aula 1: Aula Introdutória

Professor: Alair Dias Júnior

alair@cpdee.ufmg.br

http://www.cpdee.ufmg.br/~alair

Sumário
  1. Apresentação da Disciplina
  2. Introdução aos Sistemas Digitais

Apresentação da Disciplina

Distribuição de Pontos
  • Avaliação 1: 35 pontos
  • Avaliação 2: 35 pontos
  • Exercícios em Sala: 10 pontos
  • Estudo Dirigido 1: 10 pontos
  • Estudo Dirigido 2: 10 pontos
Livro texto
Livro Texto

SISTEMAS DIGITAIS
projeto, otimização e HDLs

Autor: Frank Vahid

Cronograma
Introdução aos Sistemas Digitais
  1. O que são?
  2. Por que estudá-los?
  3. Sistemas Binários
  4. Outros Sistemas
  5. Codificação
  6. Números positivos e negativos
  7. Representação em Ponto Fixo
O que são Sistemas Digitais?
  • Digital tem a mesma raiz que digitus
    • Significa dedo
    • Carrega a ideia de contável
Sinais Analógicos vs Digitais
Analógico vs Digital
Sinais Analógicos vs Digitais

Analógicos

  • Valores infinitos dentro de um intervalo
  • Variação contínua
    • Relacionam-se com os números reais
    • Ex: Nível de água em um reservatório

Digitais

  • Valores finitos dentro de um intervalo
  • Variação descontínua
    • Relacionam-se com os números naturais
    • Ex: Número de vacas em um curral

Exemplos de Sistemas Digitais

  • Computador pessoal
  • Tablets e Smartphones
  • Aparelhos de CD
  • MP3 players
  • Sistemas Embutidos

Usando Sistemas Digitais

Fenômeno Analógico

Fenômeno Analógico

Fenômeno Digital

Fenômeno Digital

Por que estudar sistemas digitais?

Possuem muitas vantagens quando comparados aos analógicos:

  • São mais robustos em relação ao ruído
  • Sinais Digitais podem ser comprimidos
  • Sinais Digitais podem ser processados por computadores digitais!

Sinais Binários

  • Sinais digitais com apenas dois valores são chamados binários
  • Bit: binary digit

A representação digital binária é a mais popular na computação. Por que?

Qual a vantagem do Binário?

  • Por que não unário?
  • Por que não ternário?

Números Naturais em Binário

  • Notação posicional
  • Conversão Binário-Decimal
  • Conversão Decimal-Binário
    1. Método da Subtração
    2. Método da Divisão

Outros Sistemas

  • Octal (base 8)
  • Duodecimal (base 12)
  • Hexadecimal (Base 16)
  • ...

Codificação

Quando precisamos representar dados usando um sistema de numeração, utilizamos a codificação

Exemplos:

  • ASCII para textos
    • ASCII (American StandardCode for Information Interchange)
  • BCD (Binary-coded decimal)
  • Números
  • etc.
Tabela ASCII

Números Positivos e Negativos

  • Sinal e Magnitude
  • Complemento de um
  • Complemento de dois

Números Fracionários

  • Notação em Ponto-fixo
  • Notação em Ponto-flutuante