Conhecendo os sistemas de numeração!

Neste artigo vamos conhecer mais a fundo os sistemas de numeração, e também aprenderemos como é realizada a conversão entre eles e ainda além dos números decimais, binários, hexadecimais e octais, também teremos uma introdução aos códigos ASCII, que e uma padronização para os caracteres dos teclados de computadores.

Números decimais

Números decimais são os que estamos acostumados a lidar na Matemática convencional. Também são conhecidos como números de base 10. Isso porque compreendem dez símbolos numéricos: os números 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9.

Através da combinação desses dez números é possível representar todos os números decimais.

Quando um número decimal é lido da direita para a esquerda, a primeira posição do mesmo é representada pelo número 0. A posição do próximo número da esquerda para a direita é representada pelo número 1 e assim por diante. Por exemplo, vejamos isso com o número 26802:

O sistema decimal é baseado em potências de 10. Levando em conta a figura acima que mostra como é realizada a identificação da coluna do número, em um sistema decimal cada número é definido pela soma de cada algarismo multiplicado por 10 elevado à potência correspondente à coluna do mesmo:

Agora que vimos uma tabela detalhando como funcionam os números decimais, vejamos mais alguns exemplos:

E assim por diante...

Números binários.

Números binários são os mais importantes em computação. Quando falamos que computadores atuais são digitais, significa que processam os dados no formato binário.

Números binários também são conhecidos como números de base 2. Compreendem somente dois caracteres: o 0 e o 1.

Quando um número binário é lido da direita para a esquerda, assim como com os números decimais, sua posição colunar inicial é considerada 0. O próximo dígito mais à esquerda é considerado de posição 1 e assim por diante, como na figura:

Os números binários são baseados em potências de 2 e, de forma semelhante aos números decimais, podem ser definidos pela soma de cada algarismo multiplicado por 2 (que é a sua base) elevado à potência que corresponde à coluna correspondente do mesmo:

Para ficar bem claro, seguem mais alguns exemplos:

Cada dígito de um número binário é conhecido como bit. Nos exemplos da figura acima temos um número binário de 4 bits.

Para mensurar a capacidade de processamento de um computador assim como a capacidade de armazenamento é utilizado o conceito de byte (representado pela letra B maiúscula).

Um byte equivale a aproximadamente 8 bits e é representado pela letra bminúscula. Um bit pode ser representado somente por duas entidades: ou um dígito 0 ou um dígito 1.

Um caracter digitado no teclado tem, aproximadamente, 8 bits.

Quando falamos que um byte equivale a aproximadamente 8 bits, estamos tratando da mensuração dos bytes que temos contato no dia-a-dia. Por exemplo, vejamos uma tabela que relaciona bits e bytes:

byte (B)	Correspondência em bytes	bit (b)	Correspondência em bits	Potência
1 byte	1 byte	8 bits	8 bits	20
1 kB	1.024 bytes	8 kb	8.192 bits	210
1 MB	1.048.576 bytes	8.192 kb	8.388.608 bits	220
1 GB	1.073.741.824 bytes	8.388.608 kb	8.589.934.592 bits	230
1 TB	1.099.511.627.776 bytes	8.589.934.592 kb	8.796.093.022.208 bits	240

Tabela ASCII

Os caracteres que digitamos no teclado, indiferentemente se são letras ou números, primeiro são convertidos em um código chamado ASCII que corresponde a um número inteiro decimal. Em seguida são convertidos em números binários, compostos somente por "zeros" e "uns". Dessa forma o processador pode realizar os cálculos e retornar um valor.

ASCII é um acrônimo para American Standard Code for Information Interchange, que em português significa "Código Padrão Americano para o Intercâmbio de Informação". Define 128 caracteres, sendo 33 não imprimíveis (utilizados como caracteres de controle).

Os caracteres não imprimíveis vão do 1 ao 31, além do 128. Ou seja, os caracteres imprimíveis vão do 32 ao 126.

Lembra-se quando vimos os caracteres de "escape"? Vimos, por exemplo, o"\t". Esses caracteres fazem parte dos caracteres de controle da tabela ASCII. O "\t" é o caracter 9 na tabela ASCII, e é um caracter considerado de controle, não imprimível.

Você pode encontrar centenas de sites na internet que mostram a tabela ASCII completa.

Números Hexadecimais

Os números hexadecimais são conhecidos como de base 16 e são utilizados na programação de microprocessadores. Oferecem uma forma mais legível para leitura, e, por isso, são muito utilizados em programação de baixo nível, por proporcionar uma facilidade em converter um número binário de 4 bits.

Utilizam-se de dezesseis algarismos, ou dígitos hexadecimais: 1, 2, 3, 4, 5, 6,7, 8, 9, 10, A, B, C, D, E e F.

Os números hexadecimais têm a capacidade de reduzir uma longa sequência de números binários em poucos caracteres, pois qualquer combinação de números binários de 4 dígitos pode ser representada por um único símbolo hexadecimal.

Vejamos uma tabela que compara números decimais, binários e hexadecimais para realizarmos uma comparação:

Decimal	Binário	Hexadecimal
0	0	0
1	1	1
2	10	2
3	11	3
4	100	4
5	101	5
6	110	6
7	111	7
8	1000	8
9	1001	9
10	1010	A
11	1011	B
12	1100	C
13	1101	D
14	1110	E
15	1111	F

Vejamos uma figura que ilustra a utilização da base 16 em um número hexadecimal:

Note que o dígito "C" do número hexadecimal foi substituído pelo seu correspondente (12) na tabela acima.

Números Octais

Também conhecido como sistema numérico de base 8, pois utiliza 8 símbolos numéricos para sua representação: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8.

Foi muito utilizada em computação para representar de forma mais suscinta números binários, mas os números hexadecimais são mais utilizados para esta finalidade nos dias de hoje.

Similar aos números decimais e binários, utiliza a posição colunar como elemento para determinação do expoente.

Dessa forma, um número octal segue normas parecidas com os números decimais e binários no que se refere à exponenciação:

Vejamos uma tabela comparativa entre Decimais, Binários, Hexadecimais e Octais:

Decimal	Binário	Hexadecimal	Octal
0	0	0	0
1	1	1	1
2	10	2	2
3	11	3	3
4	100	4	4
5	101	5	5
6	110	6	6
7	111	7	7
8	1000	8	10
9	1001	9	11
10	1010	A	12
11	1011	B	13
12	1100	C	14
13	1101	D	15
14	1110	E	16
15	1111	F	17

No próximo artigo vamos aprender a converter números decimais em binários e vice-versa: