Resumen Tema 2: Hardware

Bit

Es el acrónimo de Binary digit. Es un dígito del sistema de numeración binario. La capacidad de almacenamiento de una memoria digital también se mide en bits. Lo normal es que un registro digital u otras memorias digitales vinculadas con la computación tengan una capacidad de representación de informaciones de por ejemplo 8 bits, o 32 bits, o 16 bits, etc. En el sistema de numeración binario se usan sólo dos dígitos, el 0 y el 1.

1.1 Combinaciones de bits

Con un bit podemos representar solamente dos valores o dos diferentes estados, que suelen representarse como 0, 1.

1.2 Valor de posición

El valor de los dígitos depende de la posición en que se encuentren.

En el sistema decimal, el dígito 3 puede valer 3 si está en la posición de las unidades, pero vale 30 si está en la posición de las decenas, y 300 si está en la posición de las centenas.

1.3. BITS MÁS Y MENOS SIGNIFICATIVOS

La notación científica en una calculadora de mano, solo que en vez números decimales se usan números binarios y el exponente no está en base 10 sino en base 2.

1.3 Bits más y menos significativos

Un conjunto de bits,  se representa un conjunto de elementos ordenados. Se llama bit más significativo al bit que tiene un mayor valor dentro del conjunto se llama bit.

1.4 Little endian y Big endian

Se refieren al orden que las máquinas asignan a los bytes que representan números o valores numéricos. En los computadores, cada byte se identifica con su posición en la memoria.

1.5 Arquitecturas de 4, 8, 16, 32 y 64 bits

Los microprocesadores de 4, 8, 16, 32, 64 bits, hacen referencia al tamaño, en número de bits, que tienen los registros internos del procesador y también a la capacidad de procesamiento de la Unidad aritmético lógica

1.6 Bit en las películas

Un bit está representado por una forma poliédrica de color blanco. Solo puede decir “sí" (encendido) y “no” (apagado). Cuando el bit dice “sí" cambia a amarillo, y cuando dice que “no” se transforma en una forma de punta roja

Byte

Byte es la unidad de información de base utilizada en computación y en telecomunicaciones, y que resulta equivalente a un conjunto ordenado de bits generalmente 8 bits. La unidad byte no tiene símbolo establecido internacionalmente, aunque en países anglosajones es frecuente representarlo como B

2.1 Visión general

Se usa como unidad de información digital en combinación con los prefijos del SI o los prefijos binarios.

2.1.1 Definición

 Proviene de.

1. Es una secuencia contigua de bits, como en comunicaciones por módem o satélite, o desde un cabezal de disco duro, y es la unidad de datos más pequeña con significado.

2. Es un tipo de datos o un sinónimo en ciertos lenguajes de programación.

2.2 Historia

2.2.1 Werner Buchholz

Fue acuñado por Werner Buchholz en 1957 durante las primeras fases de diseño del IBM 7030 Stretch.

2.3 Visión detallada

2.3.1 Controversias

El byte fue elegido para ser un submúltiplo del tamaño de palabra de un ordenador, desde cinco a doce bits.

Los bytes de 8 bits se integran firmemente en estándares comunes como Ethernet y HTML.

2.3.2 Múltiplos del byte

Los prefijos utilizados para los múltiplos del byte normalmente son los mismos que los prefijos del SI.

2.3.3 Otras definiciones

La palabra byte también tiene otras definiciones:

Una secuencia contigua de bits en una computadora binaria que comprende el sub-campo direccionable más pequeño del tamaño de palabra natural de la computadora.

2.3.4 Otras unidades con el mismo símbolo

Byte comparte símbolo (B) con:

Boro, un elemento químico de la tabla periódica.

Belio, una unidad logarítmica utilizada en acústica, electricidad, telecomunicaciones y otras especialidades.

2.4 Unidades relacionadas

2.4.1 Información fraccional y Nibbles

Los primeros microprocesadores, como el Intel 8008 podían realizar un número pequeño de operaciones en 4 bits, como la instrucción DAA (ajuste decimal) y el flag "half carry" que eran utilizados para implementar rutinas de aritmética decimal.

3. Sistema binario

También llamado sistema diádico en ciencias de la computación, es un sistema de numeración en el que los números se representan utilizando solamente las cifras cero y uno (0 y 1). Es uno de los que se utilizan en las.

3.1 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, lo cual coincidió con su descubrimiento del concepto del número cero. Una serie completa de 8 trigramas y 64 hexagramas (análogos a 3 bits) y números binarios de 6 bits eran conocidos en la antigua China en el texto clásico del I Ching. Series similares de combinaciones binarias también han sido utilizadas en sistemas de adivinación tradicionales africanos, como el Ifá, así como en la geomancia medieval occidental. Un arreglo binario ordenado de los hexagramas del I Ching, representando la secuencia decimal de 0 a 63, y un método para generar el mismo fue desarrollado por el erudito y filósofo Chino Adgart en el siglo XI.

3.2 Representación

De acuerdo con la representación más habitual, que es usando números arábigos, los números binarios comúnmente son escritos usando los símbolos 0 y 1. Los números binarios se escriben a menudo con subíndices, prefijos o sufijos para indicar su base.

3.3 Conversión entre binario y decimal

3.3.1 Decimal a binario

Se divide el número del sistema decimal entre 2, cuyo resultado entero se vuelve a dividir entre 2, y así sucesivamente hasta que el dividendo sea menor que el divisor, 2. Este será el número binario que buscamos.

3.3.2 Decimal (con decimales) a 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 1 se anota como un 0 binario

3. Después de realizar cada multiplicación, se colocan los números obtenidos en el orden de su obtención.

4. Algunos números se transforman en dígitos periódicos, por ejemplo: el 0.1.

3.3.3 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.

2. Después de realizar cada una de las multiplicaciones, sume todas y el número resultante será el equivalente al sistema decimal. También se puede optar por utilizar los valores que presenta cada posición del número binario a ser transformado.

3.3.4 Binario a decimal

1. Inicie por el lado izquierdo.

2. Después de realizar cada una de las multiplicaciones, sume todas y el número resultante será el equivalente al sistema decimal.

3.4 Operaciones con números binarios

3.4.1 Adición 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.

3.4.2 Sustracción de números binarios

El algoritmo de la resta en sistema binario es el mismo que en el sistema decimal. Pero conviene repasar la operación de restar en decimal para comprender la operación binaria, que es más sencilla.

3.4. OPERACIONES CON NÚMEROS BINARIOS 17

La resta 0 - 1 se resuelve igual que en el sistema decimal, tomando una unidad prestada de la posición siguiente: 0

Para simplificar las restas y reducir la posibilidad de cometer errores hay varios métodos:

Dividir los números largos en grupos.

3.4.3 Producto de números binarios

La tabla de multiplicar para números binarios es la siguiente:

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.

3.4.4 División de números binarios

La única diferencia es que a la hora de hacer las restas, dentro de la división, estas deben ser realizadas en binario.

3.5 Conversión entre sistema binario y octal

3.5.1 Sistema binario a octal

1. Agrupe la cantidad binaria en grupos de 3 en 3 iniciando por el lado derecho. Si al terminar de agrupar no completa 3 dígitos, entonces agregue ceros a la izquierda.

2. Posteriormente vea el valor que corresponde de acuerdo a la tabla:

3. La cantidad correspondiente en octal se agrupa de izquierda a derecha.

3.5.2 Octal a binario

Cada dígito octal se convierte en su binario equivalente de 3 bits y se juntan en el mismo orden.

3.6. CONVERSIÓN ENTRE BINARIO Y HEXADECIMAL 19

3.6.1 Binario a hexadecimal

Para realizar la conversión de binario a hexadecimal, realice lo siguiente:

1. Agrupe la cantidad binaria en grupos de 4 en 4 iniciando por el lado derecho. Si al terminar de agrupar no completa4 dígitos, entonces agregue ceros a la izquierda.

2. Posteriormente vea el valor que corresponde de acuerdo a la tabla:

3. La cantidad correspondiente en hexadecimal se agrupa de derecha a izquierda.

3.6.2 Hexadecimal a binario

Note que para pasar de Hexadecimal a binario, se remplaza el número Hexadecimal por el equivalente de 4 bits, de forma similar a como se hace de octal a binario.

4.1 Vista general

Las computadoras solamente entienden números. El código ASCII es una representación numérica de un carácter como ‘a’ o ‘@’.

4.2 Historia

El código ASCII se desarrolló en el ámbito de la telegrafía y se usó por primera vez comercialmente como un código de teleimpresión impulsado por los servicios de datos de Bell. Bell había planeado usar un código de seis bits, derivado de Fieldata, que añadía puntuación y letras minúsculas al más antiguo código de teleimpresión Baudot, pero se les convenció para que se unieran al subcomité de la Agencia de Estándares Estadounidense, que había empezado a desarrollar el código ASCII.

4.3. LOS CARACTERES DE CONTROL ASCII 23

La carta de Código ASCII 1968 de los EE.UU. fue estructurada con dos columnas de caracteres de control, una columna con caracteres especiales, una columna con números, y cuatro columnas de letras

4.3 Los caracteres de control ASCII

El código ASCII reserva los primeros 32 códigos para caracteres de control: códigos no pensados originalmente para representar información imprimible, sino para controlar dispositivos.

4.4 Caracteres imprimibles ASCII

El 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.

4.8 Arte ASCII

El código de caracteres ASCII es el soporte de una disciplina artística minoritaria, el arte ASCII, que consiste en la composición de imágenes mediante caracteres imprimibles ASCII.