El Sistema Binario es una forma de representación de los números mediante solo dos dígitos, el 0 y el 1.
Se usan en diferentes aplicaciones, tanto para representar textos como para instrucciones que necesita la CPU para procesar datos.
Su aplicación es extensa y es asombroso que todo encaje, por así decirlo.
Es usado internamente en la computadora, como también en redes (detrás de una dirección IPv4 hay Código Binario).
En cuanto a la representación del código binario, permite representar los 10 números (del 0 al 9 en el sistema decimal). Esta representación es llamada BCD 8421 (Binary Coded Decimal (8421 son los pesos, es un sistema pesado) )
Como se observa, esta forma de representación binaria codificada admite 4 bits y logra como ya se ha dicho, representar la forma decimal del 0 al 9. Si bien se puede superar esto hasta el 15 (máxima representación debido a que 2^4 = 16), se dice que no pertenecen al código)
Ahora que tocamos el tema de las potencias. Las potencias son en base 2 y el BCD 8421 se comporta así:
Para el 8 : 2^3
Para el 4 : 2^2
Para el 2 : 2^1
Para el 1 : 2^0
Existen variaciones de representar un código binario, es decir, hay otros tipos de BCD:
Y todas tienen sus diferencias, obviamente, que van desde ser un sistema pesado, autocomplementado, cerrado, reflejado, etc. Pero aún faltan algunos más. El del Exceso 3 (XS3) tan solo se corre 3 posiciones hacia abajo, lo cual en vez de comenzar del 0 comienza del 3 a codificarse.
Luego está el código Johnson, pero este utiliza 5 bits. Estos dos no son BCD, pero tienen sus diferentes usos.
En compuertas lógicas por ejemplo:
Entonces estos códigos son usados para diferentes usos.
Por ejemplo, las instrucciones que va a buscar la CPU a Memoria para luego ejecutarlas, se transmiten en forma binaria por los Buses. Un bus puede transmitir datos como también instrucciones.
En el área de instrucciones y datos se representa en Hexadecimal pero en la realidad son representaciones binarias. Esto es para facilitar la enseñanza.
Estos procesos los hace a una velocidad muy alta, por lo que no nos damos cuenta de lo que sucede.
Citando información de otro sitio encontramos :
"Los procesadores 486 corrían a velocidades de 16 Mhz. 1 hz significa que el reloj del procesador puede hacer 1 ciclo por segundo, 1 Mhz es 1,000,000 (un millón) de ciclos por segundo, 1 Ghz son 1,000,000,000 (mil millones) de ciclos por segundo. "
Entonces ya nos imaginamos cuantos ciclos hará con las computadoras actuales de entre 3.4 Ghz o más.
Los ciclos son lo siguiente:
Desde cuando se parte de CPU a buscar la Instrucción a Memoria Principal, se la trae a CPU, se incrementa el Contador de Programa y se ejecuta dicha Instrucción.
La ALU (Aritmetic Logic Unit - Unidad Aritmética Lógica) es la encargada de hacer los procesos de aritmética y hacer saltos condicionales (con el registro de estados que posee). Lo llamativo es que la resta la realiza por complemento.
En otro post ampliaré esto con lujo de detalles. Ahora es un panorama global
En cuanto a las direcciones IPv4. Son 4 octetos los que permiten representar una dirección.
Por ejemplo en cada octeto hay 8 bits, luego viene un punto y otros 8 bits, y así hasta completar los 32 bits. Con 32 bits se pueden obtener más de 4 mil millones de direcciones IP.
Pero, son escasas, ya se acabaron prácticamente.
Es por eso que ahora salió un nuevo protocolo que ya está en uso. La versión IPv6.
Esta está conformada con una dirección Hexadecimal (el hecho de usar binaria la haría extremadamente larga). Está dotada de 128 bits, 4 veces más capacidad (de manera exponencial)
Por último, al menos por ahora, también tiene aplicación en el campo científico.
Existe la IEEE 754 que es la representación en punto flotante. Es una norma o estándar para represtentar números grandes.
Los hay de simple precisión (32 bits) como de doble precisión (64 bits)
Por eso tiene sentido en la Programación, que se use los tipos de datos "long int" y "double", de lo contrario sucede algo similar al desborde (Overflow).
Resumen LVL 5:
Es un repaso sobre las capacidades del sistema binario.
Representación Binaria
CPU, Instrucciones y Datos
Direcciones IPv4 y IPv6
Compuertas Lógicas
Norma de la IEEE 754 en Simple y Doble Precisión
