¿Cómo funcionan las computadoras con lenguaje binario?

¿Alguna vez te has preguntado cómo funciona tu mente? Tiene habilidades especiales para tomar decisiones, seguido de sus antecedentes y sentimientos. Cuando decides algo, lo haces o no lo haces. No hay una tercera opción. Por ejemplo, si quiere beber agua, simplemente piense en las condiciones y el lugar en el que se encuentra y luego tome un vaso de agua y bébalo. Ahora, lo que realmente hiciste es que te preguntaste a ti mismo “¿Tengo sed?”, “¿Es este el lugar correcto para beber agua?” Y “¿Hay un vaso?”, Y tu cerebro dijo VERDADERO.

Similar a su cerebro, las computadoras, aunque no tienen ningún sentimiento, toman decisiones al pasar por múltiples escenarios VERDADERO / FALSO. Y estos VERDADERO / FALSO pueden ser 1/0, SÍ / NO, ACTIVAR / DESACTIVAR, etc. Desde juegos nexgen hasta un simple reproductor de mp3, cada objeto digital utiliza una discreta toma de decisiones. Las máquinas digitales son más simples cuando desglosamos sus procesos centrales en verdaderos y falsos.

Y los chips de computadora usan voltajes para controlar sus salidas y cálculos. Ni entienden los lenguajes humanos ni las emociones. Los voltajes pueden activarse o desactivarse. Es por eso que las computadoras solo pueden entender el lenguaje binario.

Voy por un camino diferente tratando de responder esto. Supongo que te estás preguntando cómo pueden funcionar las computadoras con solo dos símbolos 0 y 1 y hacer todas esas cosas increíbles.

Con las computadoras todo se trata de abstracción, esto permite a los ingenieros codificar otros símbolos usando ceros y unos. Por ejemplo, los códigos ASCII se usan para traducir secuencias de bits a caracteres:

41 hex es lo mismo que 0100 0001 bin bruja es lo mismo que la letra A

Usando estas técnicas de codificación, los ingenieros pueden determinar que alguna otra codificación significa algo diferente, como hacer que el procesador realice algunas operaciones.

Cómo se maneja esto físicamente ya ha sido respondido.

Primero, NO HAY LENGUAJE BINARIO, al igual que no existe un LENGUAJE DECIMAL o un LENGUAJE ALFABETO. “Binario” es solo una representación de sistemas de dos valores, como VERDADERO vs. FALSO, o ACTIVADO frente a DESACTIVADO, etc. Es muy útil, pero no es un idioma en ningún sentido de la palabra lenguaje.

En general, las computadoras NO funcionan con binarios. Que las computadoras funcionen con binarios es una simplificación excesiva de cómo funcionan, lo que impide entender cómo funcionan.

Lo que confunde a la mayoría de las personas es que la forma en que las computadoras manejan la información se puede describir (en algunos lugares físicos) en términos binarios (dos valores), como: Voltaje positivo frente a cero voltios (o un voltaje negativo frente a cero voltios) o un voltaje positivo versus un voltaje negativo.)

Eso es tan útil como describir la escritura en términos de un trozo de tiza en una pizarra. Tal descripción de la escritura ignora el uso de lápices de carbón sobre papel, máquinas de escribir, pintura sobre madera o cerámica, etc. Y también ignora los problemas del alfabeto (o ideograma), la estructura de las oraciones, etc.

Es un ejemplo clásico de no poder ver el bosque debido a los árboles.

En general, las computadoras trabajan con objetos de diferentes tamaños: bytes (con 256 valores diferentes), “enteros de 16 bits” (con 65536 valores diferentes) “enteros de 32 bits” (2 a los 32 valores diferentes de potencia), también funcionan con “flotante números de punto “, que son una APROXIMACIÓN de los números” reales “, que también tienen un rango limitado. Las computadoras también tienen instrucciones que pueden tratar estos bytes / varios enteros como un CONJUNTO ORDENADO de bits, donde cada bit es DIRECCIONABLE y puede manipularse.

Cuando una computadora muestra letras, números y otros símbolos, es porque alguien se ha esforzado por determinar cómo se supone que estos “objetos” se presentan a las personas. (Hay palabras de comadreja para cubrir pantallas de video, pantallas de impresión, sonido, movimiento, etc.) Para facilitar la vida de TODOS, hay un gran acuerdo sobre cómo codificar y mostrar la mayoría de los idiomas escritos. De hecho, hay MÚLTIPLES acuerdos sobre cómo hacerlo, pero no entremos en ese pantano.

Las operaciones básicas de una unidad central de procesamiento de computadoras (CPU) están disponibles a través de instrucciones codificadas en esos objetos binarios también. Para diferentes tipos de CPU, hay diferentes codificaciones. Las operaciones básicas son bastante simples, y a menudo también hay operaciones compuestas que se pueden considerar en términos de realizar múltiples operaciones básicas, pero eso está muy lejos del “lenguaje binario”.

Deja de enfocarte en binario.

Supongo que se está preguntando “¿por qué las computadoras usan binarios, unos y ceros, en lugar de decir decimal 0-10?”

No siempre ha sido el caso que las computadoras usaran binarios. Muchas de las primeras computadoras usaban sistemas decimales u otros. Binary ganó porque es más sencillo de implementar. Esto se debe principalmente a que un número binario se puede representar como una simple señal de encendido / apagado y los bloques de construcción de las computadoras (transistores) se pueden usar como interruptores de encendido / apagado con mucha facilidad.

Los científicos descubrieron que los electrones en los semiconductores empujaban a niveles de energía más altos y permanecerían allí hasta que fueran presionados nuevamente. Entonces se dieron cuenta de que con este método se podía almacenar enormes cantidades de información en un espacio muy pequeño y nació el chip de memoria. Imagine cuán grande sería incluso una computadora muy modesta si tuviera que incluir 640,000 interruptores en el diseño. Fue el potencial masivo de densidad de información de los semiconductores lo que los llevó a desarrollar chips de memoria.