Operaciones numéricas, Álgebra Booleana y Codificación

Introducción.- Las computadoras funcionan con electrónica digital, basándose en señales digitales para procesar información de forma muy compleja

La computadora tiene dos niveles en su electrónica:

·         Nivel Físico (Componentes y circuitos) .- Los circuitos están compuestos generalmente por resistencias, condensadores, transistores, inductores, etc.

Fig. 1 Circuitos

Los últimos tiempos el transistor ha ido evolucionando mucho, permitiendo su miniaturización y la creación de sistemas muy pequeños encapsulados muchas veces en pastillas de silicio, llamados circuitos integrados.

·          Nivel Lógico (Puertas Lógicas y Algebra de Boole).- Este nivel se basa en operaciones sobre las señales digitales, usando propiedades de números binarios.

El algebra booleana es la base para el funcionamiento de los circuitos digitales. Trabaja en base a estados lógicos, que se apoyan en circuitos ideales, estos circuitos son las Puertas Lógicas que al combinarse se pueden resolver problemas complejos.  

Las puertas lógicas tienen una o varias entradas y una salida, las señales digitales ingresan y allí dentro sufren transformaciones dependiendo de la puerta lógica, estas transformaciones se representan en una tabla de verdad.

Las tablas de verdad muestran como son las transformaciones de las señales digitales, a diferentes combinaciones de entradas, estas señales tienen que ser binarias (1 o 0).

Fig. 2 Tablas de verdad de algunas puertas lógicas usadas en las computadoras

·         Codificación.- Es el proceso por el cual a la señal se le asigna un valor. En las computadoras existe varios tipos de codificación

i)        Código binario.- Es un grupo de n bits, que puede combinarse en 2ⁿ veces, cada combinación representa un elemento. Existe un código especial dentro del código binario, que es el código binario codificado (BCD), que representa los números digito por digito.

Fig. 3 Tabla de representación en código binario y BCD en comparación con números decimales

i)        Representación alfanumérica.- Es un conjunto de 10 numeros y las 26 letras del abecedario  y algunos caracteres especiales. Existen dos conjuntos uno de letras mayúsculas y el otro de minúsculas, el código alfanumérico mas conocido es el ASCII (American Standard Code for Information Interchange)

Fig. 4 Tabla de código ASCII

 Bibliografía

Sánchez M. L. (2006), Informática I: Un enfoque constructivista, Naucalpan de Juárez: Estado de México: México

Desongles C. J. (2005), Ayudantes técnicos de informática de la junta de Andalucía, Sevilla: España, editorial MAD

Morris M. M. (1994), Arquitectura de computadoras, México, Publicado por Prentice Hall Hispanoamericana S.A.