Conversão de números entre sistemas de numeração e a faixa de contagem. Agora, exploraremos os códigos BCD, Gray e ASCII, fundamentais para a eletrônica digital e sua aplicação em dispositivos modernos.
Código BCD
O código BCD (Binary-Coded Decimal) é um formato usado para representar números decimais em binário, utilizando 4 bits para cada dígito decimal. Isso permite a codificação de dígitos de 0 a 9, enquanto os valores restantes (10 a 15) são considerados erros.
Tabela 1 – Código BCD
| Decimal | BCD |
|---|---|
| 0 | 0000 |
| 1 | 0001 |
| 2 | 0010 |
| 3 | 0011 |
| 4 | 0100 |
| 5 | 0101 |
| 6 | 0110 |
| 7 | 0111 |
| 8 | 1000 |
| 9 | 1001 |
Uma distinção essencial é que o código BCD não é binário puro, mas uma representação de dígitos decimais em binário. No binário puro, convertemos o número decimal inteiro, enquanto no BCD cada dígito é tratado separadamente. Veja o exemplo a seguir:
Tabela 2 – Comparativo entre Decimal, Binário Puro e BCD
| Decimal | Binário Puro | BCD |
| 12 | 1100 | 0001 0010 |
| 45 | 101101 | 0100 0101 |
| 89 | 1011001 | 1000 1001 |
O código BCD é amplamente usado em dispositivos como displays de 7 segmentos, onde os bits codificados formam os números exibidos. Sua simplicidade facilita a implementação em circuitos.
Código Gray
O código Gray foi criado para minimizar erros em transições de estados em circuitos digitais. Ele garante que, ao mudar de um valor para outro, apenas um bit seja alterado. Essa característica torna o código Gray ideal para aplicações como encoders de posição.
Tabela 3 – Código Gray
| Decimal | Binário Puro | Gray |
| 0 | 0000 | 0000 |
| 1 | 0001 | 0001 |
| 2 | 0010 | 0011 |
| 3 | 0011 | 0010 |
| 4 | 0100 | 0110 |
| 5 | 0101 | 0111 |
| 6 | 0110 | 0101 |
| 7 | 0111 | 0100 |
| 8 | 1000 | 1100 |
| 9 | 1001 | 1101 |
No exemplo acima, observe como a transição entre os números em Gray muda apenas um bit por vez. Essa propriedade reduz os erros em sistemas digitais e é usada principalmente em dispositivos rotativos, como rotores de motores.
O código Gray pode parecer complexo à primeira vista, mas é essencial em situações onde a precisão é crucial, como em instrumentos de medição e automação industrial.
Código ASCII
O código ASCII (American Standard Code for Information Interchange) é amplamente utilizado em dispositivos eletrônicos para a representação de caracteres alfanuméricos. Ele utiliza 7 bits, permitindo 128 combinações, que incluem letras, números, símbolos e caracteres de controle.
Características do Código ASCII:
- Origem: Desenvolvido nos anos 1960.
- Aplicações: Troca de informações entre dispositivos, codificação de textos, etc.
- Representações: Cada caractere possui uma codificação em binário, decimal, octal e hexadecimal.
Exemplo de Representação ASCII
| Caractere | Decimal | Binário | Hexadecimal | Octal |
| A | 65 | 1000001 | 41 | 101 |
| B | 66 | 1000010 | 42 | 102 |
| a | 97 | 1100001 | 61 | 141 |
| b | 98 | 1100010 | 62 | 142 |
| Espaço | 32 | 0100000 | 20 | 040 |
Os 128 caracteres ASCII são divididos em:
- 33 caracteres de controle: Usados para comandos, como o retorno de carro (CR) e tabulação (TAB).
- 95 caracteres gráficos: Incluem letras, números e símbolos.
Embora o ASCII original use 7 bits, extensões como o Extended ASCII utilizam 8 bits, permitindo a representação de mais 128 caracteres, incluindo letras acentuadas e símbolos especiais.
Conclusão
Os códigos BCD, Gray e ASCII desempenham papéis essenciais em sistemas digitais. O código BCD simplifica a representação de números decimais em dispositivos como displays de 7 segmentos. O código Gray reduz erros em transições binárias, sendo crucial para sensores de posição. Já o código ASCII padroniza a comunicação entre dispositivos, permitindo a troca eficiente de informações.
Compreender e aplicar esses códigos é vital para engenheiros e estudantes de eletrônica digital, garantindo maior precisão e eficiência em seus projetos.