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Telecomunicações

SISTEMAS ANALÓGICOS x SISTEMAS DIGITAIS

Como dissemos anteriormente, a codificação de sinais pressupõe a existência de um código que nos permita atribuir diferentes significados a sinais ou a seqüências de sinais, como acontece com as seqüências de “traços” ou “pontos” utilizadas no código Morse. Dito de outro modo, o processamento e a transmissão de sinais entre um emissor e um receptor pressupõe a utilização de algum tipo de representação. Os sistemas de representação ou codificação atualmente utilizados são de dois tipos: analógicos ou digitais.

Um exemplo de sistema analógico é o velocímetro de ponteiro utilizado nos automóveis. Nesse sistema, a deflexão de ponteiro representa a velocidade do veículo. A quantidade representante (posição do ponteiro) e a quantidade representada (velocidade do veículo) têm em comum o fato de variarem em uma faixa contínua de valores: a velocidade do automóvel pode variar continuamente de zero a 160 km/h e a posição do ponteiro pode ocupar qualquer valor angular entre 0º e 360º.

Outro exemplo de sistema analógico é o termômetro de mercúrio ou “termômetro comum”. Nesse aparelho, a temperatura do ambiente produz variações na altura de uma coluna de mercúrio. A altura da coluna é a “quantidade representante”, enquanto a temperatura do ambiente é a “quantidade representada”.

De maneira geral, uma representação ou codificação analógica é aquela onde fazemos corresponder duas quantidades ou grandezas físicas que variam continuamente uma com a outra. A altura da coluna de mercúrio de um termômetro, por exemplo, varia continuamente com a temperatura do ambiente que ele está avaliando. O mesmo acontece com a posição angular do ponteiro de um velocímetro em relação à velocidade que está sendo avaliada pelo aparelho.

Exercício:

Nos relógios analógicos (de ponteiro) qual é a grandeza representante e qual é a grandeza representada?

Nos sistemas digitais, os sinais enviados do emissor para o receptor são constituídos por seqüências numéricas. A linguagem utilizada para codificar as seqüências numéricas, nos sistemas digitais, é uma linguagem binária. A linguagem é chamada binária porque nela só há dois tipos possíveis de símbolos: o símbolo “0” e o símbolo “1”.

Nos microcomputadores que utilizamos nas nossas casas e escritórios, encontramos teclados que contém os códigos que utilizamos na linguagem escrita (letras, números, operadores matemáticos, etc.). Internamente, entretanto, os computadores só reconhecem a linguagem binária. Por isso, quando apertamos no teclado a tecla da letra “A”, por exemplo, um programa dentro do computador associa o sinal emitido pela tecla a uma seqüência numérica que corresponde, internamente, à letra “A”. O código utilizado pelo computador para associar os sinais da nossa língua escrita às seqüências de “0”s e “1”s que ele reconhece é denominado Código ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Um trecho do código ASCII encontra-se reproduzido no quadro ao lado.

Sistema numérico binário x sistema decimal

Pelo que vimos até agora, sabemos que os sistemas digitais são sistemas que transmitem números. Os números e as medidas com as quais estamos acostumados são normalmente realizadas no sistema numérico decimal. O sistema decimal é um sistema numérico composto de 10 algarismos ou dígitos. Estes algarismos são: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 , 8, 9. Devido aos seus 10 dígitos, esse sistema é também chamado de base 10. A utilização natural desse sistema está ligada ao fato do homem possuir 10 dedos.

De uma forma mais precisa, podemos afirmar que, no sistema decimal, os números ou quantidades são expressos por símbolos multiplicados por potências de 10 apropriadas. Vejamos o número 163, por exemplo. Esse número pode ser escrito como: (1 x 102) + (6 x 101) + (3 x 100). Assim como o número 163, qualquer outro número ou quantidade também pode ser expresso da mesma forma. Isso foi exemplificado no quadro ao lado. Analisando o quadro, vemos que o sistema decimal é posicional, isto é, que o valor representado por cada algarismo depende da posição que esse algarismo ocupa.

No sistema numérico binário, existem somente dois símbolos ou dígitos, o “0” e o “1”. Mesmo utilizando apenas dois dígitos4 , esse sistema, também chamado de base dois, pode representar qualquer quantidade. No entanto, como são utilizados apenas dois dígitos, os números binários são extensos. Isso quer dizer que pode ser muito pouco prático fazer operações matemáticas no sistema binário quando dispomos apenas de lápis e papel. Acontece, porém, que o sistema binário é utilizado, principalmente, por computadores. As operações no sistema binário são mais apropriadas aos circuitos dos computadores do que as operações no sistema decimal.

Para entender o que os computadores fazem quando operam números no sistema binário, vamos converter para o sistema binário os três primeiros números do quadro do sistema decimal apresentado anteriormente:

4- Na linguagem binária, o termo ‘dígito binário’ é abreviado por bit. O bit é uma unidade de informação cujo conteúdo corresponde ao dígito “0” ou ao dígito “1”.

Desafio:

No gráfico abaixo à esquerda, a intensidade de um sinal analógico é destacada em 8 intervalos de tempo iguais e consecutivos. Complete o quadro à direita registrando na forma decimal e na forma binária a amplitude do gráfico a cada instante.