Bits y Bytes

El mundo digital

Seguramente conoces que una computadora constituye un dispositivo electrónico digital. La palabra “digital” está relacionada con el término “dígito”, que a su vez significa “dedo”.

La etimología de esta palabra proviene de la época en que nuestros antepasados tenían que contar con los dígitos o dedos las piezas que cazaban. De ahí también que las impresiones que dejan nuestros dedos cuando tocamos un objeto se denominen “huellas digitales”.

Se supone que por la necesidad que tenían esos primeros “homo sapiens” de utilizar los diez dedos de las manos para contar (recurso que aún utilizan muchos niños e incluso no muy niños), surgió el sistema numérico que aprendemos desde muy temprano en la escuela, compuesto por diez dígitos o números que van del “0” al “9”. Ese sistema que todos conocemos, se denomina "sistema numérico decimal", o "de base 10".

Pero en el mundo de las matemáticas el sistema decimal no es único que existe para realizar cálculos simples o complejos. Coexisten, además, otros sistemas numéricos, prácticamente desconocidos para la mayoría de la gente, entre los que se encuentran el "sistema numérico hexadecimal", de "base 16", y el "sistema numérico binario", de "base 2". Este último es el más utilizado en informática y emplea para efectuar todas las operaciones matemáticas solamente el “0” y “1”, dígitos con los cuales los ordenadores realizan todas las operaciones para las que fueron concebidos. De ahí su denominación de "dispositivos digitales".

El sistema binario

El sistema numérico binario fue el escogido por los ingenieros informáticos para el funcionamiento de las computadoras, porque era más fácil para el sistema electrónico de la máquina distinguir y manejar solamente dos dígitos, o sea, el "0" y el "1" que componen el sistema numérico binario, en lugar de los diez dígitos (del 0 al 9), que constituyen el sistema numérico decimal.

De no haber existido el sistema matemático binario, el desarrollo de una tecnología para que los ordenadores pudieran funcionar empleando el sistema decimal hubiera sido tan costosa que las computadoras no hubieran estado siquiera al alcance de la mayoría de las empresas, tal como ocurría con las voluminosas computadoras o “mainframes” que se utilizaron a partir de los años 50 del siglo pasado.

Esas enormes máquinas sólo la podían adquirir empresas muy poderosas, que las utilizaron hasta que comenzaron a ser desplazadas, a partir de los años 80 del siglo pasado, por los ordenadores o computadoras personales (PC).

Para su funcionamiento, tal como ya se mencionó, la computadora utiliza el sistema numérico binario basándose en un código o programa que le sirve para recibir, interpretar y ejecutar los datos. Todos los programas, instrucciones, textos y órdenes que introducimos en el ordenador éste las recibe en código binario como una cadena de ceros y unos. Cada cero (“0”) y cada uno (“1”), representa un “bit” de información. La palabra “bit” constituye el acrónimo de Binary DigIT, que significa “dígito binario”.

Para formar cada carácter alfanumérico, es decir una letra, número o signo, los ingenieros informáticos, después de realizar muchas pruebas, optaron por combinar ocho bits o cadena de ceros y unos para formar un “octeto” al que denominaron “byte”.

A cada carácter alfanumérico le asignaron un byte de información y estructuraron 256 valores binarios distintos en un código que llamaron ASCII (American Standard Code for Information Interchange – Código Estándar Americano para Intercambio de Información).

En el Código ASCII los valores binarios entre 0 y 31 corresponden a instrucciones, entre 32 y 127 corresponden al alfabeto alfanumérico y entre 128 y 255 a caracteres de otros idiomas y signos menos convencionales.

Los Bits y Bytes en la computadora

Por un acuerdo conjunto entre los ingenieros y científicos, se le asignó al dígito “1” la existencia de un pulso eléctrico y al dígito “0” la no existencia de pulso eléctrico. Por tanto, para la computadora sólo existen dos estados físicos que le permiten comprender las órdenes o instrucciones antes de ejecutarlas: “la existencia de pulsos eléctricos o la no existencia de ellos”.

Por ejemplo, cuando se escribe en el teclado la letra “A” mayúscula, se generan automáticamente 8 bits u octeto, equivalentes a un byte, que representan esa letra. El código numérico que se genera, para que la computadora reconozca que se ha escrito la letra “A” , es: 0100 0001. Cada uno de los bits correspondientes a los dígitos “1” contenidos en ese byte de información generan pulsos eléctricos, mientras que los representados por el dígito “0” no generan prácticamente ningún pulso eléctrico.

Cuando la memoria RAM de la computadora recibe una combinación de pulsos y no pulsos eléctricos correspondientes a los unos y los ceros que forman el byte 0100 0001, reconoce que le están enviando el código correspondiente a la letra “A”. De esa forma lo descifra y retiene como tal, permitiendo, a su vez, que esa letra se pueda representar en la pantalla del monitor.

Multiplos de Byte

La capacidad de almacenamiento de la memoria RAM y de los dispositivos empleados para almacenar programas, documentos de texto, datos, música, fotos e imágenes en movimiento se mide también en “bytes”. Pero cuando se trata de grandes cantidades de bytes contenidas en un archivo o en una carpeta incluida dentro de un dispositivo de almacenamiento masivo de información, como puede ser un disquete, disco duro, CD, DVD, etc., se utilizan los siguientes múltiplos del byte:

• kilobyte (kB) = 1 024 bytes
• megabyte (MB) = 1 048 576 bytes
• gigabyte (GB) = 1 073 741 824 bytes
• terabyte (TB) = 1 099 511 627 776 bytes

Por eso, cuando queremos adquirir un ordenador o computadora personal, además de interesarnos por el tipo de microprocesador que utiliza, debemos preocuparnos también por la capacidad de almacenamiento de datos en megabytes (MB) o preferiblemente en gibabytes (GB) que admiten tanto la memoria principal de trabajo (RAM), como el disco duro.

 Código ASCII

Decimal	Signif.	Código Binario		Decimal	Signif.	Código Binario
32	Espacio	10 0000		95	_	101 1111
33	!	10 0001		96	`	110 0000
34	"	10 0010		97	a	110 0001
35	#	10 0011		98	b	110 0010
36	$	10 0100		99	c	110 0011
37	%	10 0101		100	d	110 0100
38	&	10 0110		101	e	110 0101
39	'	10 0111		102	f	110 0110
40	(	10 1000		103	g	110 0111
41	)	10 1001		104	h	110 1000
42	*	10 1010		105	i	110 1001
43	+	10 1011		106	j	110 1010
44	,	10 1100		107	k	110 1011
45	-	10 1101		108	l	110 1100
46	.	10 1110		109	m	110 1101
47	/	10 1111		110	n	110 1110
48	0	11 0000		111	o	110 1111
49	1	11 0001		112	p	111 0000
50	2	11 0010		113	q	111 0001
51	3	11 0011		114	r	111 0010
52	4	11 0100		115	s	111 0011
53	5	11 0101		116	t	111 0100
54	6	11 0110		117	u	111 0101
55	7	11 0111		118	v	111 0110
56	8	11 1000		119	w	111 0111

57	9	11 1001		120	x	111 1000
58	:	11 1010		121	y	111 1001
59	;	11 1011		122	z	111 1010
60	<	11 1100		123	{	111 1011
61	=	11 1101		124	|	111 1100
62	>	11 1110		125	¦	111 1101
63	?	11 1111		126	~	111 1101
64	@	100 0000		127	¦	111 1110
65	A	100 0001		128	Ç	1000 0000
66	B	100 0010		130	é	1000 0010
67	C	100 0011		144	É	1001 0000
68	D	100 0100		157	Ø	1001 1101
69	E	100 0101		160	á	1010 0000
70	F	100 0110		161	í	1010 0001
71	G	100 0111		162	ó	1010 0010
72	H	100 1000		163	ú	1010 0011
73	I	100 1001		164	ñ	1010 0100
74	J	100 1010		165	Ñ	1010 0101
75	K	100 1011		166	ª	1010 0110
76	L	100 1100		167	º	1010 0111
77	M	100 1101		168	¿	1010 1000
78	N	100 1110		169	®	1010 1001
79	O	100 1111		171	½	1010 1010
80	P	101 0000		172	¼	1010 1100
81	Q	101 0001		173	¡	1010 1101

82	R	101 0010		181	Á	1011 0101
83	S	101 0011		184	©	1011 1000
84	T	101 0100		214	Í	1101 0110
85	U	101 0101		224	Ó	1110 0000
86	V	101 0110		225	ß	1110 0001
87	W	101 0111		230	µ	1110 0110
88	X	101 1000		233	Ú	1110 1001
89	Y	101 1001		241	±	1111 0001
90	Z	101 1010		243	¾	1111 0011
91	[	101 1011		246	÷	1111 0110
92	\	101 1100		248	°	1111 1000
93	]	101 1101		252	³	1111 1100

El Código ASCII (parcialmente representado) es el que se emplea para representar los caracteres alfanuméricos,<es decir, letras, números y signos. Este código comprende los números decimales del 0 al 255. Del 0 al<31 corresponde a instrucciones. El número 32 corresponde a la orden de ejecutar espacios entre< palabras cuando oprimimos la barra espaciadora en el teclado. Del 33 al 127 corresponde a los<caracteres alfanuméricos más utilizados. A partir del número 128 aparecen otras letras y algunos signos< que generalmente no aparecen en el teclado de la computadora.

Si quieres escribir cualesquiera de los caracteres alfanuméricos incluidos entre el número 33 y el 255, sólo tienes que abrir el procesador de textos y activar el teclado numérico. Si ese teclado no se< encuentra activado, sólo tienes que oprimir la tecla “Bloq Num” en el propio teclado (cuando está< activado se reconoce porque se enciende el primer LED, situado encima de esa tecla, que aparece con< el nombre “N/Lock”). Seguidamente se oprime la tecla “Alt” y se teclea, simultáneamente, sin soltarla, el< número decimal correspondiente a la letra, número o signo del Código ASCII que queremos obtener. A< continuación soltamos la tecla “Alt” y el carácter aparecerá escrito en la computadora.
El código ASCII comprende sólo hasta el número decimal 255, porque a partir de ahí, el número 256 en binario pasa a ser 1 0000 0000, sobrepasando los ocho dígitos requeridos para completar un byte de información