Bit
Mientras que en el sistema de numeración
decimal se usan diez
dígitos, en el binario se usan sólo dos dígitos, el 0 y el 1.
Combinaciones de bits
Con un bit podemos representar solamente dos valores, que suelen representarse como 0, 1. Si usamos dos bits, tendremos cuatro combinaciones posibles:
A través de secuencias de bits, se puede
codificar cualquier valor
discreto como números, palabras, e imágenes.
Valor de posición
En el sistema decimal, por ejemplo, el dígito 5 puede valer 5 si está en la posición de las unidades, pero vale 50 si está en la posición de las decenas, y 500 si está en la posición de las centenas.
En el sistema binario es similar, excepto que cada vez que un dígito binario (bit) se desplaza una posición hacia la izquierda vale el doble (2 veces más), y cada vez que se mueve hacia la derecha, vale la mitad (2 veces menos).
El 10 es el subíndice para los números en el sistema decimal y el 2 para los del binario.
Sistema binario
Historia del sistema binario
El antiguo matemático indio
Pingala presentó la primera descripción que se conoce de un sistema de numeración binario en el siglo tercero antes de nuestra era. En 1605
Francis Bacon habló de un sistema por el cual las letras del alfabeto podrían reducirse a secuencias de dígitos binarios. En
1854, el matemático británico
George Boole publicó un artículo que marcó un antes y un después, que se denominara
Álgebra de Boole.
Un número binario puede ser representado por cualquier secuencia de bits (dígitos binarios).
Conversión entre binario y decimal
Decimal a binario
Se
divide el número del sistema decimal entre 2, cuyo resultado entero se vuelve a dividir entre 2, y así sucesivamente.
Decimal (con decimales) a binario
Para transformar un número del sistema decimal al sistema binario:
1. Se transforma la parte entera a binario.
2. Se sigue con la parte fraccionaria, multiplicando cada número por 2. Si el resultado obtenido es mayor o igual a 1 se anota como un uno (1) binario. Si es menor que Ejemplo
Binario a decimal
Para realizar la conversión de binario a decimal, realice lo siguiente:
1. Inicie por el lado derecho del número en binario, cada cifra multiplíquela por 2 elevado a la potencia consecutiva (comenzando por la potencia 0, 20).
2. Después de realizar cada una de las multiplicaciones, sume todas y el número resultante será el equivalente al sistema decimal.
Binario a decimal (con parte fraccionaria binaria)
1. Inicie por el lado izquierdo (la primera cifra a la derecha de la coma), cada número multiplíquelo por 2 elevado a la potencia consecutiva a la inversa (comenzando por la potencia -1, 2-1).
2. Después de realizar cada una de las multiplicaciones, sume todas y el número resultante será el equivalente al sistema decimal.
Operaciones con números binarios
Suma de números binarios
Se puede convertir la operación binaria en una operación decimal, resolver la decimal, y después transformar el resultado en un (número) binario.
Resta de números binarios
Utilizando el
complemento a uno. La resta de dos números binarios puede obtenerse sumando al minuendo el complemento a uno del sustraendo y a su vez sumarle el bit que se desborda.
Producto de números binarios
El algoritmo del
producto en binario es igual que en números decimales; aunque se lleva a cabo con más sencillez, ya que el 0 multiplicado por cualquier número da 0, y el 1 es el
elemento neutro del producto.
División de números binarios
La
división en binario es similar a la
decimal; la única diferencia es que a la hora de hacer las restas, dentro de la
división, éstas deben ser realizadas en binario.
Byte
Byte es una palabra inglesa que si bien la
Real Academia Española ha aceptado como equivalente a
octeto (es decir a ocho bits), para fines correctos, un byte debe ser considerado como una secuencia de bits contiguos, cuyo tamaño depende del
código de información o
código de caracteres en que sea definido. La unidad byte no tiene símbolo establecido internacionalmente.
Historia
El término byte fue acuñado por
Waner Buchholz en
1957 durante las primeras fases de diseño del
IBM 7030 Stretch. Originalmente fue definido en instrucciones de 4 bits, permitiendo desde uno hasta dieciséis bits en un byte. El término "byte" viene de "bite" (en
inglés "mordisco"), como la cantidad más pequeña de datos que un ordenador podía "morder" a la vez.
Palabras alternativas.
La mitad de un byte de ocho bits se llama
nibble o un dígito hexadecimal. El nibble a menudo se llama semiocteto en redes o telecomunicaciones y también por algunas organizaciones de estandarización.
ASCII
El código ASCII pronunciado generalmente, es un
código de caracteres basado en el
alfabeto latino tal como se usa en inglés moderno y en otras lenguas occidentales. Fue creado en
1963 por el Comité Estadounidense de Estándares como una refundición o evolución de los conjuntos de códigos utilizados entonces en
telegrafía.
El código ASCII utiliza 7 bits para representar los caracteres.
Como otros códigos de formato de representación de caracteres, el ASCII es un método para una correspondencia entre cadenas de bits y una serie de símbolos (alfanuméricos y otros), permitiendo de esta forma la comunicación entre dispositivos digitales así como su procesado y almacenamiento.
Los caracteres de control ASCII
El código ASCII reserva los primeros 32 códigos (numerados del 0 al 31 en decimal) para
caracteres de control: códigos no pensados originalmente para representar información imprimible, sino para controlar dispositivos (como
impresoras) que usaban ASCII. Por ejemplo, el carácter 10 representa la función "nueva línea" (line feed), que hace que una impresora avance el papel, y el carácter 27 representa la tecla "escape" que a menudo se encuentra en la esquina superior izquierda de los
teclados comunes.
Caracteres imprimibles ASCII
El código del carácter espacio, designa al espacio entre palabras, y se produce normalmente por la barra espaciadora de un teclado. Los códigos del 33 al 126 se conocen como caracteres imprimibles, y representan letras, dígitos, signos de puntuación y varios símbolos.
Rasgos estructurales
• Los dígitos del 0 al 9 se representan con sus valores prefijados con el valor 0011 en binario (esto significa que la conversión
BCD-ASCII es una simple cuestión de tomar cada unidad bcd y prefijarla con 0011).
• Las cadenas de bits de las letras minúsculas y mayúsculas sólo difieren en un bit, simplificando de esta forma la conversión de uno a otro grupo.
Hardware
El Hardware corresponde a todas las partes físicas y tangibles de una computadora: sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos; y cualquier otro elemento físico involucrado hardware se puede clasificar en: básico, el estrictamente necesario para el funcionamiento normal del equipo, y el complementario, el que realiza funciones específicas.
Historia
La clasificación evolutiva del hardware del computador electrónico, está dividida en generaciones, donde cada una supone un cambio tecnológico muy notable.
• 1ª Generación (1945-1956): Electrónica implementada con
tubos de vacío
• 2ª Generación (1957-1963): Electrónica desarrollada con
transistores.
• 3ª Generación (1964-hoy): Electrónica basada en circuitos Integrados.
• 4ª Generación (futuro): Probablemente se originará cuando los circuitos de silicio, integrados a alta escala, sean reemplazados por un nuevo tipo de tecnología.
Tipos de hardware
Una de las formas de clasificar el Hardware es en dos categorías: por un lado, el "básico", que abarca el conjunto de componentes indispensables necesarios para otorgar la funcionalidad mínima a una
computadora, y por otro lado, el "Hardware complementario", que, como su nombre lo indica, es el utilizado para realizar funciones específicas (más allá de las básicas), no estrictamente necesarias para el funcionamiento de la computadora.
Unidad central de procesamiento
La CPU, siglas en inglés de Unidad Central de Procesamiento, es la componente fundamental del computador, encargada de interpretar y ejecutar instrucciones y de procesar datos.
Memoria RAM
La
RAM es la memoria utilizada en una computadora para el almacenamiento transitorio y de trabajo (no masivo). En la RAM se almacena temporalmente la información, datos y programas que la Unidad de Procesamiento (
CPU) lee, procesa y ejecuta. Se distingue entre Memoria RAM dinámica y Memoria RAM especial.
Periféricos
Se entiende por periférico a las unidades o
dispositivos que permiten a la
computadora comunicarse con el exterior.
Hardware gráfico
Placa base
La placa base, placa madre, tarjeta madre es una tarjeta de
circuito impreso a la que se conectan las demás partes de la
computadora. Tiene instalados una serie de circuitos
integrados, entre los que se encuentra el
chipset, que sirve como centro de conexión entre el procesador, la memoria
RAM, los buses de expansión y otros dispositivos.
Va instalada dentro de una caja que por lo general está hecha de chapa y tiene un panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores internos y zócalos para instalar componentes dentro de la caja.
Componentes de la placa base
Una placa base típica admite los siguientes componentes:
• Uno o varios conectores de alimentación: por estos conectores, una alimentación eléctrica proporciona a la placa base los diferentes voltajes e intensidades necesarios para su funcionamiento.
• El
zócalo de CPU (del inglés socket): es un receptáculo que recibe el micro-procesador y lo conecta con el resto de componentes a través de la placa base.
Placa multiprocesador
Este tipo de placa base puede acoger a varios
procesadores (generalmente de 2, 4, 8 o más). Estas placas base multiprocesador tienen varios
zócalos de micro-procesador (socket), lo que les permite conectar varios micro-procesadores físicamente distintos (a diferencia de los de procesador de
doble núcleo).
Microprocesador
Microprocesador es un circuito integrado que incorpora en su interior una unidad central de proceso (CPU) y todo un conjunto de elementos lógicos que permiten enlazar otros dispositivos como memorias y puertos de entrada y salida (I/O), formando un sistema completo para cumplir con una aplicación específica dentro del mundo real.
Funcionamiento
El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la
memoria principal.
Rendimiento
El rendimiento del procesador puede ser medido de distintas maneras, hasta hace pocos años se creía que la
frecuencia de reloj era una medida precisa, pero ese mito, conocido como "mito de los megahertzios" se ha visto desvirtuado por el hecho de que los procesadores no han requerido frecuencias más altas para aumentar su potencia de cómputo.
El microprocesador posee un arreglo de elementos metálicos (pines, patillas, esferas, contactos) que permiten la conexión eléctrica entre el circuito integrado que conforma el microprocesador y los circuitos de la placa base.
Periférico
Se entenderá por periférico al conjunto de dispositivos que, sin pertenecer al núcleo fundamental de la computadora, formado por la
CPU y la
memoria central, permitan realizar operaciones de entrada/salida.
Tipos de periféricos
Los periféricos pueden clasificarse en 4 categorías principales:
- Periféricos de entrada
- Periféricos de salida
- Periféricos de almacenamiento
- Periféricos de comunicación
