Bits y Bytes

LOS BITS Y LOS BYTES

Un ordenador es 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 las gentes, 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 numérico binario fue el escogido por los ingenieros informáticos para el funcionamiento de los ordenadores, 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 los ordenadores 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, el ordenador 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. 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 el ordenador 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 el ordenador 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. En cualquier circuito electrónico digital, como el que posee el ordenador, el bit “0” puede estar en ocasiones cercano a “0” volt y el bit “1” cercano a 3 ó 5 volt, de forma tal que la tensión o voltaje que pueda llegar a tener el dígito “0” nunca llegará a alcanzar un valor alto, ni el dígito “1” un valor muy bajo. Gracias a ese mecanismo el circuito digital puede diferenciar perfectamente el valor correspondiente a estos dos dígitos sin equivocarse, por lo que el riesgo de que se produzcan confusiones o errores a la hora de reconocer el valor de ambos es prácticamente nula. Cuando la memoria RAM del ordenador 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. Esta operación resulta ser algo similar a lo que ocurría en el mundo analógico cuando un telegrafista recibía a través de su aparato receptor el sonido de un punto y una raya ( · – ) en código Morse. En cuanto éste oía ese sonido en el dispositivo receptor, sabía que le estaban transmitiendo la letra “A”. Lo mismo ocurría cuando las escobillas del sistema electrónico de las antiguas máquinas tabuladoras IBM leían en la tarjeta las dos perforaciones correspondientes a la letra “A” o cualquier otro signo alfanumérico para que la máquina lo interpretara e imprimiera. Por tanto, cuando escribimos en el teclado del ordenador letras, números y signos, se forman cadenas de bytes codificados que representan instrucciones y caracteres alfanuméricos que el ordenador interpreta como tales. Lógicamente, para escribir los programas, aplicaciones o “softwares” que el ordenador emplea para trabajar, el programador utiliza un lenguaje de programación denominado “de alto nivel”, que le permite crearlos escribiendo líneas de texto codificadas. Esas líneas de texto u órdenes el programador las puede escribir, leer y entender, no así el ordenador mientras se mantengan escritas de esa forma. Para que el ordenador pueda entender las ordenes contenidas en un programa cualquiera escrito por el programador en lenguaje de "alto nivel", es necesario que otro programa denominado “compilador” las traduzca y convierta a código máquina “de bajo nivel”. Este código, compuesto solamente de unos y ceros, es el único que entiende el ordenador y es el que le permite interpretar las órdenes contenidas en los programas para que las pueda ejecutar. Múltiplos del 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. (Tomado de la pag "Así Funciona.com")