¿Qué es binario y por qué lo usan las computadoras?

Binario (base 2) es un sistema de numeración que solo usa dos números: 0 y 1. En contraste, el decimal (base 10) usa 10 dígitos: 0 .. 9. Hexadecimal (base 16) usa 16 dígitos: 0-F (después 9 es A, B, .. F). Decir que las computadoras usan binario es realmente incorrecto: las computadoras usan un estado electrónico de “apagado” o “encendido” que los humanos llamamos un dígito binario (o bit). En los primeros días de las PC, las CPU de las computadoras eran de 8 bits (también llamado byte). Básicamente, eso limitó el número de instrucciones que la CPU podría “entender”. En 8 bits solo hay 256 combinaciones de dígitos que se pueden representar: 00000000..11111111 o 0 .. 255. A medida que las computadoras avanzaban, también lo hacían las CPU, ahora la mayoría de las CPU operativas de 64 bits.

Entonces, básicamente, la CPU recibe instrucciones al cambiar el estado electrónico de los bits; la CPU realiza la instrucción (tal vez para agregar los siguientes dos valores en las direcciones que siguen: más bits, etc.). Un programa de computadora compilado básicamente da como resultado una secuencia de bits.

Ahora, supongamos que puede mirar dentro de su computadora y examinar lo que hay en la memoria. Todo lo que verías es una secuencia de dígitos binarios. ¿Son los datos de la tarjeta de crédito? Tal vez. ¿Un correo electrónico? Posiblemente. Debería interpretar esos dígitos binarios; si supiera que está mirando un correo electrónico de texto, puede interpretar cada 16 bits como un carácter / símbolo alfanumérico. Si estuviera viendo un volcado de programa, probablemente estaría buscando bits que puedan interpretarse como instrucciones.

Lo último que ofreceré sobre el tema es esto. Para nosotros los humanos, es muy doloroso tratar con el binario. No muchos de nosotros somos buenos para comprender una larga serie de ceros y unos. Por lo tanto, la mayoría de los volcados (memoria o almacenamiento) se imprimirán o mostrarán en la pantalla en hexadecimal. ¿Por qué? Cada 4 bits se puede representar un dígito hexadecimal (1111 en binario es igual a 15 decimal y F hexadecimal). Los bytes se representan como dos dígitos hexadecimales, y así sucesivamente, mucho menos para escribir o interpretar.

Espero que responda tu pregunta.

El sistema binario define cada símbolo, letra y número en términos de dos niveles de voltaje 0 V y 5 V.

Las computadoras pueden procesar la información solo en forma de niveles de voltaje.

Para cada nuevo símbolo, letra o número, necesitará un nivel de voltaje diferente.

En la práctica, no es posible mantener niveles de voltaje para cada tipo de símbolo, letra y número.

En binario, solo hay dos niveles de voltaje, es decir, 0 V y 5 V y, por lo tanto, el sistema binario resulta ser el más simple.

Es por eso que las computadoras cuentan en binario.

La base fundamental de toda lógica digital es que un transistor puede conectarse de manera tal que pueda controlarse fácilmente a un estado ENCENDIDO o APAGADO, y que permanecerá en ese estado hasta que se aplique un impulso de control para cambiar Es estado. Este tipo de circuito es fácil de fabricar, y también fácil de construir en bloques lógicos fáciles de entender para diseñar sistemas más grandes y complejos. La naturaleza binaria del elemento fundamental del interruptor ON / OFF es la base para el uso del binario y la notación que usamos para describirlo y comprenderlo.

La notación binaria es si no usa todos los dígitos 0–9 para escribir números, sino solo 0 y 1. Puede contar en binario simplemente omitiendo cualquier número que tenga algo distinto de 0 y 1, así que los primeros los números son:

1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000,

y así. Estos son los números 1, 2, …, 8 en notación binaria.

Las computadoras representan números en binario porque es conveniente: cada dígito es un cable, y es 0 si no hay corriente en el cable, y 1 si la hay. Si usó los 10 dígitos, necesitaría 4 cables para cada dígito, o diferentes voltajes dependiendo de qué dígito sea, y todos los circuitos se volverían mucho más complicados.

Esto no es totalmente cierto.

Las memorias FLASH más nuevas almacenan información utilizando más de un bit por celda: almacenan valores analógicos cuantificados: dos bits o más por celda, por ejemplo. Entonces base 4 y no 2.

Una de las razones de la lógica binaria radica en su inmunidad al ruido eléctrico: la presencia o ausencia de voltaje en una línea no puede confundirse fácilmente. La transmisión analógica, que se ha utilizado durante años y aún se encuentra en la transmisión de radio de modulación de frecuencia, está sujeta a ruido.

Las transmisiones digitales no tienen este tipo de artefactos, exactamente debido a la inmunidad intrínseca al ruido del sistema binario.