Numeros Binarios
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- 1. Sistema Numrico
Marilupe De La Hidalga De Uriarte
2. Sistemas numricos
Desde tiempos remotos el hombre comenz a desarrollar diferentes
sistemas matemticos con su correspondiente base numrica para
satisfacer sus necesidades de clculo. Los sistemas numricos ms
antiguos son:
- Babilnico
3. Romano 4. Hind 5. rabeEl sistema numrico babilnico tena base
60 y en la actualidad de ste slo quedan en uso los grados, horas,
minutos y segundos. El romano, por su parte, era el ms atrasado de
todos. De ese sistema actualmente slo se utilizan sus nmeros (I, V,
X, L, C, D y M) para sealar las horas en las esferas de algunos
relojes, indicar los captulos en los libros y, en otros casos para
hacer referencia a un determinado ao. Sin embargo, el sistema
numrico hind y rabe s han llegado hasta nuestros das; es lo que
conocemos como sistema numrico decimal (de base 10), siendo el de
uso ms extendido en todo el mundo. Tal como indica su prefijo
(deci), este sistema utiliza 10 dgitos, del 0 al 9, con los cuales
podemos realizar cualquier tipo de operacin matemtica.
6. Con el surgimiento de los ordenadores o computadoras personales,
los ingenieros informticos se vieron en la necesidad de adoptar un
sistema numrico que le permitiera a la mquina funcionar de forma
fiable. Debido a que el sistema numrico decimal resultaba complejo
para crear un cdigo apropiado, adoptaron el uso del sistema numrico
binario que emplea slo dos dgitos: 0 y 1.
Los ingenieros crearon un lenguaje de bajo nivel o cdigo mquina,
que permite a los ordenadores entender y ejecutar las rdenes sin
mayores complicaciones, pues el circuito electrnico de la mquina
slo tiene que distinguir entre dos dgitos para realizar las
operaciones matemticas y no entre diez, como hubiera sucedido de
haberse adoptado el sistema numrico decimal para el funcionamiento
de los ordenadores o computadoras.
7. 8. Base de un Sistema Numrico
La base de un sistema numrico radica en la cantidad de dgitos
diferentes que son necesarios para representar las cifras. Por
ejemplo, a continuacin se puede apreciar la cantidad de dgitos
diferentes que emplea un sistema numrico en particular, de acuerdo
con su correspondiente base numrica:
Como se podr observar, el dgito de mayor valor en el sistema
numrico binario es el 1, en el octal el 7, en el decimal el 9 y en
el hexadecimal la letra F, cuyo valor numrico es igual a 15.
9. Descomposicin de un nmero en factores
Descomposicin de un nmero entero de base 10.
Para recordar como se realiza la descomposicin en factores de un
nmero entero perteneciente al sistema numrico decimal (de base 10),
veamos un ejemplo con el nmero 235. Este nmero est formado por la
centena 200, la decena 30 y la unidad 5, tal como se representa a
continuacin:235 = 200 + 30 + 5
Para descomponer este nmero ser necesario relacionar cada dgito con
el factor 10 de la base numrica y con los exponentes de las
potencias que corresponden al lugar especfico que ocupa cada uno en
la cifra, es decir, 100 para la unidad, 101 para la decena, 102
para la centena y as sucesivamente.
10. Por tanto, matemticamente la descomposicin del nmero 235
podemos representarla de la siguiente forma:
23510(base) = (2 . 102) + (3 . 101) + (5 . 100) = (200) + (30) +
(5)Por acuerdo internacional, no es necesario identificar la base
de los nmeros pertenecientes al sistema decimal como se ha hecho en
este ejemplo, porque se sobreentiende que es 10. Sin embargo,
cualquier otro sistema numrico es necesario identificarlo
escribiendo al final de la cifra el nmero correspondiente a su base
con el fin de evitar confusiones.
11. Conversin de un Sistema Numrico a otro.
Matemticamente, existe la posibilidad de convertir un nmero de un
sistema numrico a otro.
Descomposicin en factores de un nmero base 2 (binario) y su
conversin a un nmero equivalente en el sistema numrico
decimal.
Veamos ahora cmo llevamos el nmero binario 101111012 a su
equivalente en el sistema numrico decimal. Para descomponerlo en
factores ser necesario utilizar el 2, correspondiente a su base
numrica y elevarlo a la potencia que le corresponde a cada dgito,
de acuerdo con el lugar que ocupa dentro de la serie numrica. Como
exponentes utilizaremos el 0, 1, 2, "3" y as sucesivamente, hasta
llegar al "7", completando as la cantidad total de exponentes que
tenemos que utilizar con ese nmero binario. La descomposicin en
factores la comenzamos a hacer de izquierda a derecha empezando por
el mayor exponente
12. En el resultado obtenido podemos ver que el nmero binario
101111012 se corresponde con el nmero entero 189 en el sistema
numrico decimal.
Conversin de un nmero entero del sistema numrico decimal al sistema
de binario.
Seguidamente realizaremos la operacin inversa, es decir, convertir
un nmero perteneciente al sistema numrico decimal (base 10) a un
nmero binario (base 2). Utilizamos primero el mismo nmero 189 como
dividendo y el 2, correspondiente a la base numrica binaria del
nmero que queremos hallar, como divisor. A continuacin el resultado
o cociente obtenido de esa divisin (94 en este caso), lo dividimos
de nuevo por 2 y as, continuaremos haciendo sucesivamente con cada
cociente que obtengamos, hasta que ya sea imposible continuar
dividiendo. Una vez terminada la operacin, escribimos los nmeros
correspondientes a los residuos de cada divisin en orden inverso, o
sea, hacindolo de abajo hacia arriba. De esa forma obtendremos el
nmero binario, cuyo valor equivale a 189, que en este caso ser:
10111101
13. Suma de Nmeros Binarios
Tabla de sumar de nmeros binarios
14. Suma de dos nmeros binarios
Sean los nmeros binarios 00102 y 01102
Primer paso
De la misma forma que hacemos cuando sumamos nmeros del sistema
decimal, esta operacin matemtica la comenzamos a realizar de
derecha a izquierda, comenzando por los ltimos dgitos de ambos
sumandos, como en el siguiente ejemplo:
Segundopaso
Se suman los siguientes dgitos 1 + 1 = 10 (segn la tabla), se
escribe el 0 y se acarrea o lleva un 1. Por tanto, el 0
correspondiente a tercera posicin de izquierda a derecha del primer
sumando, adquiere ahora el valor 1.
Tercerpaso
Al haber tomado el 0 de la tercera posicin el valor 1, tendremos
que sumar 1 + 1 = 10. De nuevo acarreamos o llevamos un 1, que
tendremos que pasar a la cuarta posicin del sumando.
Cuartopaso
El valor 1 que toma el dgito 0 de la cuarta posicin lo sumamos al
dgito 0 del sumando de abajo. De acuerdo con la tabla tenemos que
1+ 0 = 1.
El resultado final de la suma de los dos nmeros binarios ser: 1 0 0
0.
15. 16. BITS y BYTES
Mediante el uso de este sistema numrico, el ordenador, que no es
otra cosa que una sofisticada calculadora, es capaz de realizar no
slo sumas, sino cualquier otro tipo de operacin o clculo matemtico
que se le plantee, utilizando solamente los dgitos 1 y
0.Seguramente en algn momento habrs odo mencionar las palabras bit
y byte. Bit es el nombre que recibe en informtica cada dgito 1 0
del sistema numrico binario que permite hacer funcionar a los
ordenadores o computadoras (PCs). La palabra bit es el acrnimo de
la expresin inglesas BinaryDigIT, o dgito binario, mientras que
byte (o tambin octeto) es simplemente la agrupacin de ocho bits o
dgitos binarios.
17. Para que el ordenador pueda reconocer los caracteres
alfanumricos que escribimos cuando trabajamos con textos, se cre el
Cdigo ASCII (American Standard CodeforInformationInterchange Cdigo
Estndar Americano para Intercambio de Informacin), que utiliza los
nmeros del 0 al 255. Cada uno de los nmeros del Cdigo ASCII
compuestos por 8 dgitos o bits, representan una funcin, letra,
nmero o signo y como tal es entendido por el ordenador. Por tanto,
cada vez que introducimos un carcter alfanumrico en el ordenador
ste lo reconoce como un byte de informacin y as lo ejecuta.Tanto la
capacidad de la memoria RAM como la de otros dispositivos de
almacenamiento masivo de datos, imgenes fijas, vdeo o msica, se
mide en bytes. Cuando nos referimos a grandes cantidades de bytes
empleamos los mltiplos: kilobyte (kB) = mil bytes; megabyte (MB) =
milln de bytes; gigabyte (GB) = mil millones de bytes y terabyte
(TB) = un billn de bytes.