Codificação de Sinais Universidade Federal do Pará Faculdade de Computação Curso de Bacharelado...

Codificação de SinaisCodificação de SinaisUniversidade Federal do ParáUniversidade Federal do Pará

Faculdade de ComputaçãoFaculdade de ComputaçãoCurso de Bacharelado em Ciências da Curso de Bacharelado em Ciências da

ComputaçãoComputaçãoFundamentos de Comunicações DigitaisFundamentos de Comunicações Digitais

InformaçãoInformação• AnalógicaAnalógica

– Sinais analógicosSinais analógicos– Medido através de equipamentosMedido através de equipamentos– Armazenados em formato analógico em Armazenados em formato analógico em

fita eletromagnéticas ou papel.fita eletromagnéticas ou papel.• ExemplosExemplos

– EletrocardiogramaEletrocardiograma– Análise de energia elétricaAnálise de energia elétrica

InformaçãoInformação• DigitalDigital

– Sinais discretosSinais discretos– Adquiridos através de conversores Adquiridos através de conversores

analógico/digital (A/D)analógico/digital (A/D)– Armazenados em qualquer mídia que suporte Armazenados em qualquer mídia que suporte

armazenamento digitalarmazenamento digital• ExemplosExemplos

– ImagemImagem– SomSom

InformaçãoInformação• BitBit

– BBinary Diginary Digitit• ByteByte

– Conjunto de 8 bitsConjunto de 8 bits• WordWord

– Maior que 8 bitsMaior que 8 bits– DWord: double wordDWord: double word

Codificação da informaçãoCodificação da informação• CódigoCódigo

– Conjunto organizado de sinais em que a Conjunto organizado de sinais em que a informação é transformada para efetivar informação é transformada para efetivar o processo de comunicaçãoo processo de comunicação

• Qual o código que os processadores Qual o código que os processadores manipulam manipulam ?

Códigos BináriosCódigos Binários• Código 9876543210Código 9876543210• BCD 8451BCD 8451

– Binary-Coded DecimalBinary-Coded Decimal• Código BCD de 4 bitsCódigo BCD de 4 bits• Código de Excesso 3Código de Excesso 3• Código GrayCódigo Gray• Código 2 entre 5Código 2 entre 5• Código JohnsonCódigo Johnson

Código BCDCódigo BCDDECIMALDECIMAL BCD 8421BCD 8421 BINÁRIOBINÁRIO

0 0 0000 0000 0000 0000

1 1 0001 0001 0001 0001

2 2 0010 0010 0010 0010

3 3 0011 0011 0011 0011

4 4 0100 0100 0100 0100

5 5 0101 0101 0101 0101

6 6 0110 0110 0110 0110

7 7 0111 0111 0111 0111

8 8 1000 1000 1000 1000

9 9 1001 1001 1001 1001

10 10 0001 0000 0001 0000 1010 1010

11 11 0001 0001 0001 0001 1011 1011

12 12 0001 0010 0001 0010 1100 1100

13 13 0001 0011 0001 0011 1101 1101

14 14 0001 0100 0001 0100 1110 1110

1515 0001 01010001 0101 11111111

Código 9876543210Código 9876543210• É um código binário que converte É um código binário que converte

cada dígito decimal em um conjunto cada dígito decimal em um conjunto de 10 bits, onde o valor 1 assume a de 10 bits, onde o valor 1 assume a posição correspondente ao número posição correspondente ao número decimal, e o restante é completado decimal, e o restante é completado com o valor 0.com o valor 0.

Código 9876543210Código 9876543210

Código BCD 8421Código BCD 8421• É um sistema de codificação de É um sistema de codificação de

números decimais em binários de números decimais em binários de quatro bits.quatro bits.

• Os valores 8421 são respectivamente Os valores 8421 são respectivamente os valores de 2 elevado ao valor de os valores de 2 elevado ao valor de sua posição (3,2,1,0).sua posição (3,2,1,0).

• Este código assume apenas 10 dígitos, Este código assume apenas 10 dígitos, variando de 0 a 9. variando de 0 a 9.

Código BCD 8451Código BCD 8451

Códigos BCD de 4 bitsCódigos BCD de 4 bits

Código de Excesso 3Código de Excesso 3

Código de Excesso 3Código de Excesso 3• É um código binário decimal, É um código binário decimal,

chamado também de código de chamado também de código de Excesso-N, que segue o mesmo Excesso-N, que segue o mesmo princípio de conversão do número princípio de conversão do número decimal para binário, incrementando decimal para binário, incrementando 3 unidades ao resultado binário.3 unidades ao resultado binário.

Código GrayCódigo Gray• É um sistema de código binário onde de um É um sistema de código binário onde de um

número para outro apenas um bit varia.número para outro apenas um bit varia.• Este sistema de codificação surgiu quando Este sistema de codificação surgiu quando

os circuitos lógicos digitais se realizavam os circuitos lógicos digitais se realizavam com válvulas termoiônicas e dispositivos com válvulas termoiônicas e dispositivos eletromecânicos. Os contadores eletromecânicos. Os contadores necessitavam de potências muito elevadas necessitavam de potências muito elevadas e geravam ruído quando vários bits e geravam ruído quando vários bits modificavam-se simultâneamente.modificavam-se simultâneamente.

• O uso do código Gray garantiu que qualquer O uso do código Gray garantiu que qualquer mudança variaria apenas um bit. mudança variaria apenas um bit.

Código GrayCódigo Gray• Atualmente o código Gray é utilizado Atualmente o código Gray é utilizado

em sistemas seqüenciais mediante o em sistemas seqüenciais mediante o uso dos Mapas de Karnaugh, já que o uso dos Mapas de Karnaugh, já que o princípio do desenho de buscar princípio do desenho de buscar transições mais simples e rápidas transições mais simples e rápidas segue vigente, apesar de que os segue vigente, apesar de que os problemas de ruído e potência problemas de ruído e potência tenham sido reduzidos. tenham sido reduzidos.

Código GrayCódigo Gray

Código JohnsonCódigo Johnson• É um código especial utilizado na É um código especial utilizado na

construção do Contador de Johnson.construção do Contador de Johnson.• Este código constitui-se em um Este código constitui-se em um

código binário e cíclico (como o código binário e cíclico (como o código Gray) cuja capacidade de código Gray) cuja capacidade de codificação é dada por 2n, sendo codificação é dada por 2n, sendo nn o o número de bits.número de bits.

Código JohnsonCódigo Johnson

Código ASCIICódigo ASCII•ASCIIASCII ( (American Standard Code for American Standard Code for

Information Interchange ou Information Interchange ou "Código "Código Padrão Americano para o Padrão Americano para o Intercâmbio de Informação") é uma Intercâmbio de Informação") é uma codificação de caracteres de sete codificação de caracteres de sete bits baseada no alfabeto inglês.bits baseada no alfabeto inglês.

•Tabela ASCII – Wikipédia•Tabela ASCII Extendida

ExercíciosExercícios• Desenvolva um circuito Desenvolva um circuito

combinacional que transforme um combinacional que transforme um número binário em um número do número binário em um número do código Gray.código Gray.

• Desenvolva um programa Desenvolva um programa computacional que exiba os computacional que exiba os caracteres da tabela ASCII extendida.caracteres da tabela ASCII extendida.