¿Qué es binario? [Tecnología explicada]

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Dado que el binario es tan fundamental para la existencia de las computadoras, parece extraño que nunca hayamos abordado tema anterior, así que hoy pensé en dar una breve descripción de lo que realmente significa binario y cómo se usa en ordenadores. Si siempre te has preguntado cuál es la diferencia entre 8 bits, 32 bitsy 64 bits realmente lo es, y por qué es importante, ¡entonces sigue leyendo!

¿Qué es binario? La diferencia entre Base 10 y Base 2

La mayoría de nosotros hemos crecido en un mundo de números base 10, con lo que quiero decir que tenemos 10 'base' números (0-9) de donde derivamos todos los demás números. Una vez que los hemos agotado, subimos un nivel de unidad: 10, 100, 1000 - Esta forma de contar se introduce en nuestros cerebros desde el nacimiento. De hecho, fue solo desde el período romano que comenzamos a contar en la base 10. Antes de eso, la base 12 era la más fácil, y la gente usaba sus nudillos para contar.

Cuando aprendemos la base 10 en la escuela primaria, a menudo escribimos las unidades de esta manera:

Entonces el número 1990 en realidad consiste en 1 x 1000, 9 x 100, 9 x 10y 0 x 1. Estoy seguro de que no necesito explicar la base 10 más allá de eso.

Pero, ¿y si en lugar de tener una selección completa de 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 trabajar con los números base, ¿y si solo tuviéramos 0y 1. Se llama base 2; y también se conoce comúnmente como binario. En un mundo binario, solo puedes contar 0,1 - entonces necesitas pasar al siguiente nivel de unidad.

Contando en binario

Ayuda muchísimo si escribimos las unidades cuando aprendemos binario. En este caso, en lugar de que cada unidad adicional se multiplique por 10, se multiplica por 2, lo que nos da 1,2,4,8,16,32,64... Entonces, para ayudar a calcular, podemos escribirlos así:

En otras palabras, el valor más a la derecha en un número binario representa cuántos 1. El siguiente dígito, a la izquierda de eso, representa cuántos 2. El siguiente representa cuántos 4... y así.

Con ese conocimiento, podemos escribir una tabla de conteo en binario, con el valor equivalente de base 10 indicado a la izquierda.

Pase un momento repasando eso hasta que pueda ver exactamente por qué 25 está escrito como 11001. Deberías poder dividirlo como 16 + 8 + 1 = 25.

Trabajando hacia atrás - base 10 a binario

Ahora debería poder averiguar qué valor tiene un número binario dibujando una tabla similar y multiplicando cada unidad. Cambiar un número regular de base 10 a binario requiere un poco más de esfuerzo. El primer paso es encontrar la unidad binaria más grande que "encaja" en el número. Entonces, por ejemplo, si estuviéramos haciendo 35, entonces el número más grande de esa tabla que cabe en 35 es 32, por lo que tendríamos un 1 en esa columna. Luego tenemos un resto de 3, que necesitaría un 2, y finalmente un 1. Entonces obtenemos 100011.

8 bits, bytes y octetos

La tabla que he mostrado arriba es de 8 bits, porque tenemos un máximo de 8 ceros y unos para usar para nuestro número binario. Por lo tanto, el número máximo que posiblemente podamos representar es 11111111, o 255. Es por eso que para representar cualquier número de 0-255, necesitamos al menos 8 bits. Octeto y Byte es simplemente otra forma de decir 8 bits. Por lo tanto 1 byte = 8 bits.

Computación de 32 contra 64 bits

Hoy en día a menudo escuchas los términos Versiones de 32 bits y 64 bits de Windows, y puede saber que Windows de 32 bits solo puede admitir hasta 4 gigabytes de RAM. ¿Por qué es eso sin embargo?

Todo se reduce a direccionamiento de memoria. Cada bit de memoria necesita una dirección única para acceder a ella. Si tuviéramos un 8 bits sistema de direccionamiento de memoria, solo podríamos tener un máximo de 256 bytes de la memoria Con un 32 bits sistema de direccionamiento de memoria (imagine extender la tabla de arriba para tener 32 columnas de unidades binarias), podemos ir a cualquier parte hasta 4,294,967,296? 4 mil millones de byteso, en otras palabras, 4 GIGAbytes64 bits la computación esencialmente elimina este límite al darnos hasta 18 quintillones diferentes direcciones: un número que la mayoría de nosotros simplemente no podemos entender.

Direccionamiento IPv4

La última preocupación en el mundo de la informática es todo acerca de las direcciones IP IPv6 y The Coming ARPAgeddon [Tecnología explicada] Lee mas , en particular IPv4 direcciones, como estas:

• 192.168.0.1
• 200.187.54.22

En realidad consisten en 4 números, cada uno representando un valor de hasta 255. ¿Puedes adivinar por qué? Sí, toda la dirección está representada por 4 octetos (32 bits en total). Esto parecía una gran cantidad de direcciones posibles (alrededor de 4 mil millones de hecho) en el momento en que Internet se inventó por primera vez, pero nos estamos quedando sin recursos rápidamente ahora que todo en nuestra vida necesita estar conectado. Para resolver esto, el nuevo IPv6 usa 128 bits en total, dándonos aproximadamente 340 undecillion (poner 38 ceros al final) direcciones para jugar.

Lo dejaré allí por hoy, para poder volver a mi objetivo original, que era escribir el próximo tutorial de Arduino, en el que hacemos un uso extensivo de un registro de desplazamiento de bits. Espero que hoy les haya dado una comprensión básica de cómo el binario es tan significativo para las computadoras, por qué siguen apareciendo los mismos números y por qué Los bits que tenemos que representar representan un límite finito en la cantidad de memoria, tamaño de pantalla, posibles valores de color o direcciones IP únicas disponibles para nosotros. La próxima vez, veremos cálculos de lógica binaria, que es prácticamente todo lo que hace un procesador de computadora, y también cómo las computadoras pueden representar números negativos.

Comentarios? ¿Confusión? ¿Encontraste mi explicación fácil de entender? Cualquiera sea el caso, por favor póngase en contacto en los comentarios. ¡Te dejaré con un chiste binario!

Solo hay 10 tipos de personas en el mundo: aquellos que entienden binarioy aquellos que no.

Credito de imagen: Shutterstock