Nets&Nuts

Resposta publicada no Quora em 19/04/2021

Em computação, hexadecimal é muito mais fácil de entender.

Quando um programador que manja de hardware olha para um código hexadecimal, ele sabe exatamente como o hardware está se comportando, apenas fazendo contas de cabeça.

Por isso que o hexadecimal é utilizado.

Não leia o resto.

Modo nerdice on.

Computador trabalha com lógica binária.

Pensando em um computador de 8 bits, sabemos que ele consegue manusear 8 bits por vez em sua linha de dados.

No diagrama abaixo temos um computador simplificado:

• Do lado esquerdo tem o processador e do lado direito tem a memória. Deixei de fora alguns detalhes para ficar mais fácil a explicação.
• O processador e a memória são interligados pelo barramento de endereçamento, de dados e as linhas de controle.
• O barramento de dados está detalhando os 8 bits que o compõe.
• Cada seta no barramento de dados representa um bit de dados.
• O processador consegue ler e escrever na memória, 8 bits de dados por vez, pois trata-se de um computador de 8 bits.

Os bits, são essas linhas que podem assumir valores binários de zero ou um.

Eletronicamente falando:

Essas linhas dos bits de dados podem estar energizadas ou não.

As linhas que estiverem energizadas terão o valor lógico VERDADEIRO (1 – um) e as que não estiverem energizadas terão o valor lógico FALSO (0 – zero).

Onde entra o hexadecimal:

Note que o barramento de dados foi separado em dois conjuntos de 4 bits.

• Um conjunto de 4 bits engloba os bits de 0 a 3
• O segundo conjunto de 4 bits engloba os bits de 4 a 7

A pergunta que a gente faz agora é: Quantas combinações a gente consegue fazer de bits ligados e desligados aqui?

Já dou a resposta, que são 256 combinações indo de todos os 8 bits com valor FALSO – desligados até termos todos os 8 bits com o valor VERDADEIRO – ligados.

Acompanhe, analisando os 4 primeiros bits:

Os caras fizeram o seguinte, os quatro primeiros bits, dá para fazer 16 combinações indo do valor decimal zero até o valor decimal 15. Basta continuar com a tabela adicionando os bits que faltam e iremos chegar em 256 combinações, podendo representar os números de zero a 255..

Mais um detalhe: A posição do bit corresponde a um valor decimal. Se os bits zero e dois forem verdadeiros, significa que temos o número 5 nas notações decimal e hexadecimal, por exemplo.

Conforme dito, se pegar o segundo conjunto de 4 bits, também dá para fazer essas dezesseis combinações.

Juntando o primeiro e o segundo conjunto de 4 bits, dá para fazer 16 X 16 combinações, ou seja, dá para fazer 256 combinações, que é capaz de representar os valores decimais indo de zero a 255.

No fim de tudo é isso o que realmente importa:

Para simplificar isso aí, os bits são separados em grupos de 4 bits que são representados pelos símbolos indo de “0” até “F”.

Um código indicando quais linhas de cada conjunto de 4 bits estão ligadas ou desligadas.

Simples e brilhante.

Desenvolvendo computadores:

Agora, se coloque no lugar do desenvolvedor de computadores.

O cara tem que lidar com o circuito elétrico. Tem que olhar para um código e decodificar de cabeça quais linhas do barramento de dados estão energizadas ou não.

É muito mais fácil para um engenheiro de hardware:

• Separar a linha de dados em grupos de 4 bits.
• Trabalhar com a notação hexadecimal, 3A por exemplo.
• Converter esse número, de cabeça para o binário “0011 1010”.
• E identificar no barramento quais linhas de dados que estão energizadas ou não…

Do que fazer a conversão do número 58 (decimal) para seu correspondente binário, que é bem mais complicado.

É por isso que se utiliza o hexadecimal.

Hexadecimal é para humanos falarem com máquinas, enquanto que decimal é para máquinas falarem com humanos.

Recomendo que seja lido o livro do Tocci, que já indiquei em outras respostas por aqui.

Fontes:

Livro do Tocci:https://loja.grupoa.com.br/sistemas-digitais-principios-e-aplicacoes-12ed9788543025018-p1005546?tsid=34

Demais tabelas e infográficos: Acervo pessoal.