representación interna de los datos

Tecnología de la Información y la Comunicación – 3º Año Polimodal – 2.006

Representación interna de los datos: el sistema binarioEl sistema binario, que usa sólo ceros y unos para representar los números, constituye la

clave del funcionamiento de las computadoras electrónicas. La creación de este sistema de numeración se debe al famoso matemático escocés John Napier (1550-1617), quien utilizó el concepto de base dos antes del descubrimiento de la electricidad.

Napier usaba un método de cálculo basado en un tablero de ajedrez. Si bien no empleó la notación binaria para escribir los números, utilizó un tablero como el que se ilustra para expresar los números en base dos.

160 en notación binaria: 10100000




128 64 32 16 8 4 2 1

Cada ficha adopta el valor que corresponde a la columna en la que está colocada. Todas las casillas pertenecientes a una misma columna tienen asociadas una misma potencia de dos. Cada número se representa en una fila, y se suman los valores de las fichas que pertenecen a ella. Por ejemplo, en la fila inferior se representó el número 65 al colocar una ficha en la casilla correspondiente al número 64 y otra ficha en la casilla de valor 1.

Para expresar el número en notación binaria, se considera una sucesión de ceros y unos compuesta por ceros, en las posiciones libres, y unos, en aquellas en las que se colocó una ficha. De esta manera, el 65 en notación binaria se escribe así: 01000001.

Del sistema decimal al binarioEl algoritmo que permiteel pasaje de un númeroen sistema decimal albinario se reduce aefectuar divisiones su-cesivas por 2. En notaciónbinaria el nº 137 seescribe 10001001.

Por ejemplo:

0. 128 + 1 . 64 + O . 32 + O . 16 + O . 8 + O . 4 + O . 2 + 1 . 1 = 65

Vemos, así, que el binario es un sistema de numeración posicional en base dos, es decir, que emplea sólo dos símbolos (O y 1), los cuales representan diferentes valores según la posición que ocupen en el número.

Inst. Pre-Universitario Escuela de Comercio “Lib. Gral. San Martín” Prof. Ing. Alejandra Valdez

Número 0 1 0 0 0 0 0 1

binario

Potencia 27 26 25 24 23 22 21 2°de la base

Equivale a 128 64 32 16 8 4 2 1


Los ceros y los unos del lenguaje máquina - Código binario

Sabemos que, en el lenguaje máquina, las instrucciones se escriben como sucesiones de ceros y de unos. Sabemos también que hay una instrucción en lenguaje máquina por cada instrucción que da el hardware de la computadora. ¿Por qué motivo este lenguaje emplea combinaciones de ceros y unos y no combinaciones de los diez dígitos? El circuito principal de una computadora es el microprocesador, el cual se encarga de llevar a cabo todas las tareas de cálculo y los procesos derivados. Este circuito utiliza para su funcionamiento niveles de tensión con dos estados posibles, que son: la existencia de tensión, simbolizada por un"1", y la ausencia de tensión, representada por un "0".

Todos los demás elementos y circuitos electrónicos que forman parte de la computadora admiten únicamente uno de estos dos estados, en un momento determinado.

Por lo tanto, como el "0" representa la ausencia de tensión y el "1" cierto nivel de tensión, podríamos esquematizar del siguiente modo la forma en que almacena información la computadora:

Tensión

0 1 0 0 0 0 0 1

Bit y byte

La cantidad de información más pequeña que puede almacenar, procesar o transmitir una computadora está expresada por medio de un "0" o de un "1". Se los denomina dígitos binarios, y también bits, por las palabras inglesas binary digit.

Un bit es la unidad mínima de información.

Los bits se agrupan de a 8, y con 8 bits se tienen 256 posibilidades diferentes quepermiten codificar los caracteres (letras, dígitos, signos de puntuación, símbolos especiales, etc.) que el usuario necesita introducir, para dar instrucciones a la máquina, por medio del teclado. A esta agrupación de 8 bits se la denomina byte.

Un byte de información es todo lo que se necesita para representar un carácter.

Por ejemplo, la letra "A" ocupa 1 byte; el símbolo "%" requiere 1 byte; la frase "Este libro" ocupa 10 bytes, porque el espacio que media entre las palabras también de ser considerado.



El código ASCII

Para solucionar los problemas de la comunicación que se dan entre el hombre y la máquina, se emplean códigos. El que utiliza la computadora consiste en una serie de reglas que permite asociar una determinada secuencia de ceros y de unos a un cierto carácter.

De esta forma, por ejemplo, se convino asociar la secuencia 01000001 con el carácter "A". Esa misma secuencia de ceros y de unos, traducida al sistema decimal, correspondería al número 65. Cada vez que en la memoria de la computadora aparezca esta secuencia de ceros y de unos, la máquina interpretará que se trata del carácter "A " del alfabeto, y no del número 65.

A cada secuencia de ocho números en código binario se le hace corresponder un carácter. Esta correspondencia se denomina codificación ASCII.

Representación de la palabra “Hola” en código ASCII

H o l a

Las siglas ASCII provienen de American Standard Code for Information Interchange, cuya traducción es "código estándar estadounidense para el intercambio de información".

La existencia del código ASCII permite el intercambio de información entre sistemas distintos y facilita la labor de intercambio entre el hombre y la máquina, por su función estandarizadora.

En realidad, con las 256 combinaciones es posible definir todos los caracteres del alfabeto en mayúsculas y en minúsculas, los dígitos decimales, los caracteres especiales de puntuación y ortográficos y los símbolos correspondientes a las operaciones aritméticas y lógicas. Además, existen treinta códigos o comandos especiales, como retroceso, salto de línea, etc. Parte de los códigos queda reservada para las operaciones de control que se utilizan en las comunicaciones entre la computadora y el exterior y con otros elementos asociados, como las unidades de disco, impresoras, etcétera.

Por cierto, en lugar de diseñar circuitos cada vez más complejos para que la computadora pueda representar un conjunto de caracteres más apropiados para el lenguaje humano, se mantiene el lenguaje binario de los ceros y los unos, que ésta maneja con rapidez y eficacia, pero se establecen asociaciones de bits para formar entidades de información más complejas.

El código ASCII permite la rápida decodificación del contenido de la memoria de una computadora repleta de ceros y de unos, de difícil comprensión para el hombre. Se trata de un traductor que no comete errores y que nos ahorra el tedioso trabajo de averiguar el significado de tantos ceros y unos.



Capacidad de almacenamiento

Si bien el usuario no opera directamente con bits y bytes, en el trabajo informático habitual se emplea terminología relacionada con estas dos palabras. Para hacer referencia a la capacidad de almacenamiento de un disquete, de un disco, de la memoria RAM, etc., se usan los términos kilobyte (Kb), megabyte (Mb), gigabyte (Gb), Te-rabyte (Tb), etcétera.

Unidad de medida Equivalencia Aproximación

1 Kb (kilobyte) 2' bytes = 1.024 bytes 1.000 bytes

1 Mb (megabyte) 22 bytes =1.048.576 bytes l.000 Kb

1 Gb (gigabyte) 23 bytes =1.073.741 .824 bytes 1 .000 Mb

1 Tb (terabyte) 24 bytes =1.099.51 1.627.776 bytes l.000 Gb

Cuando una persona va a comprar una computadora, se plantea inmediatamente las siguientes preguntas: ¿Cuántos Mb de RAM? ¿Disco de 40 Gb o 80 Gb? ¿Placa de sonido de 32 bits?

Para medir la memoria de una computadora, se suelen utilizar las unidades kilobyte y megabyte. Para almacenar una carilla de texto con interlineado simple, se necesitan aproximadamente, 3.000 bytes.

Veamos ahora la capacidad que los soportes de almacenamiento más comunes poseen:

Soporte o medio Capacidad

Disco o disquete de 3,5" l,44Mb

Disco Zip Aproximadamente, lOOMb

Disco compacto u óptico 650 Mb

Disco Rígido Los más comunes son de 1 Gb, 1,2 Gb y 4 Gb

Disco Jaz Aproximadamente, 2 Gb

Cinta magnética Aproximadamente, 7 Gb

DVD Aproximadamente, 25 Gb

La capacidad de almacenamiento, tanto primario como secundario, se incrementó miles de veces con el transcurso de los años. Esto pone de manifiesto que la información suministrada en la tabla precedente, sin duda, perderá vigencia dada la rapidez con la que avanza la Tecnología.

A modo de ejemplo, podemos señalar que el primer disco rígido para computadora personal tenía apenas una capacidad de almacenamiento de 5 Mb. En menos de treinta años, dicha capacidad se multiplicó por mil.


1 CD-ROM = 8 discos duros de 80 Mb = 450 disquetes de 1.440 Kb = 500 libros


1) – Leer atentamente el párrafo siguiente.

2) – Subrayen (o resalten) las ideas principales y hagan una pequeña síntesis del artículo que se transcribe.

¿QUÉ SIGNIFICA DIGITAL?

Por TIM RACE

Una generación de filósofos y tecnócratas no se cansa de anticipar el comienzo de nuevos tiempos. Y hasta le pusieron un nombre, la "era digital", al periodo que caracteriza la nueva revo-lución. Es la era en la cual la información puede ser archivada, recuperada y transmitida electrónicamente por las computadoras.

Pero, ¿a qué se refieren estos fanáticos de las PC cuando mencionan la palabra "digital"? Para entender este término, hay que familiarizarse primero con su antecesor tecnológico, el térmi-no analógico.

Un ejemplo básico de tecnología analógica lo constituye el teléfono común, en el cual las ondas de sonido se convierten en señales eléctricas fluctuantes, muy parecidas a las ondas so-noras digitales.

Este principio (las señales eléctricas analógicas) está presente tanto si el sonido viaja por cables como por frecuencias de radio. Es asimismo el concepto en el que se basa la televisión, aunque en ésta el micrófono y el parlante son reemplazados por componentes que transforman las ondas lumínicas en señales eléctricas que luego vuelven a transformarse en ondas lumínicas.

En el caso de la tecnología digital, la información que detecta el oído o la vista se convierte en una señal electrónica, la cual puede ser expresada como dígitos del código de la computadora. Este código utiliza un sistema binario simbolizado bajo la forma de ceros y de unos que también puede ser expresado como on (prendido) y off (apagado) en una corriente eléctrica. En el caso de las fibras ópticas, el on y el off indican si las ondas lumínicas tienen permitido el paso o, por el contrario, prohibido.

La información puede ser capturada y reproducida digitalmente con mayor precisión que con la tecnología analógica. Además, el formato digital permite que los datos (imágenes, sonido, le-tras) puedan ser comprimidos y archivados en espacios físicos increíblemente pequeños. Y, a diferencia de la información analógica, la digital puede ser copiada sin que la versión original pierda fidelidad. Esto no sucede con los medios de almacenamiento analógicos que, con el uso, degradan la información que contienen. Por ejemplo: ver una película grabada en un viejo videocasete que muestra una distorsión en las tonalidades de las imágenes.

El mejor rendimiento de la nueva tecnología, sumado al auge y el abaratamiento del precio de las computadoras, tuvo como consecuencia el intento de digitalizar la información siempre que sea posible.

Las redes telefónicas comenzaron a incorporar técnicas digitales en los años '70, los CD introdujeron el sonido digital en los '80, y el CD-ROM y la Web han llevado sonidos e imágenes a las PC en los '90. La televisión, por su parte, está comenzando un despliegue que continuará en el próximo siglo con la inclusión de la alta definición y su integración a Internet Para ese entonces se habrá masificado un nuevo aparato: la PC-TV.

Fuente: diario Perfil, 10-5-1998.


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