Practica 5 Manejo interno de datos - Cesar Garcia

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PRÁCTICA
MANEJO INTERNO DE DATOS
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Objetivos
a) El alumno será capaz de codificar y decodificar la representación de caracteres.
b) El alumno realizará conversiones de números enteros entre distintas bases.
Al final de esta práctica el alumno podrá:
1. Comprender cómo se almacenan los datos en los diferentes medios de un
sistema de cómputo.
Antecedentes
1. Conocer y manejar un buscador en Internet.
Introducción
La ciencia de la computación tiene que ver con la forma en que se representa, se procesa, se
guarda y se transmite la información. Para esto se hace uso de dos tipos de elementos que
se conocen como circuitería y programas.
La circuitería comprende todos los elementos físicos de la computadora y de su equipo
periférico, como son las impresoras, graficadoras, pantallas (monitores), medios
magnéticos, ópticos o discos duros para almacenar información. Es importante mencionar
que a la circuitería del procesador central se le conoce también con el nombre de
arquitectura. Por otra parte, los programas se encuentran conformados por las series de
instrucciones que hacen posible el funcionamiento de la computadora.
Las computadoras se construyen a partir de dispositivos de conmutación que reducen toda
la información a ceros y unos, es decir, que representan los números usando el sistema
binario, un sistema que denota todos los números con combinaciones de dos dígitos. Por lo
tanto, el potencial de la computadora se basa en sólo dos estados electrónicos: encendido y
apagado. Las características físicas de una computadora permiten que se combinen estos
dos estados electrónicos para representar letras, números, colores.
Esto es así debido a que este sistema de numeración es el más adecuado para ellas. Es fácil
comprender lo anterior si se piensa que para utilizar los números en su forma decimal, las
computadoras necesitarían diez niveles diferentes de voltaje para poder expresar diez
dígitos. Por otro lado, los dígitos binarios 0 y 1 pueden representarse si se utilizan circuitos
electrónicos muy simples, los cuales sólo necesitan prenderse o apagarse. Con base en lo
anterior, la única información que se puede manejar de esta manera se reduce a un sí o a un
no.
Un estado electrónico de encendido o apagado se representa por medio de un bit (dígito
binario). La presencia o la ausencia de un bit se conoce como un bit encendido o un bit
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apagado, respectivamente. En el sistema de numeración binario y en el texto escrito, el bit
encendido es un 1 y el bit apagado es un 0.
Además de los sistemas de numeración decimal y binario, en el campo de la programación
se utilizan con mucha frecuencia el octal y el hexadecimal. El primero se basa en ocho
dígitos cuyos símbolos van desde el 0 hasta el 7, de modo que el número decimal ocho se
representa por 10, el nueve por 11 y así sucesivamente. El sistema hexadecimal emplea 16
dígitos cuyos símbolos van desde el 0 hasta F. En otras palabras, los números decimales 10,
11, 12, 13, 14 y 15, se representan por A, B, C, D, E y F, en el sistema hexadecimal
respectivamente. En este sistema el número decimal 16 se representa por 10, el 17 por 11 y
así sucesivamente.
Las computadoras cuentan con software que convierte automáticamente los números
decimales en binarios y viceversa. El procesamiento de números binarios de la
computadora es totalmente invisible para el usuario humano.
La información de 0 y 1 utilizadas por las computadoras no tienen ninguna utilidad en sí si
no representan una información útil para el usuario. En ese sentido, es necesario establecer
una relación entre los 0 y 1 de las computadoras y las informaciones alfanuméricas, de
audio, vídeo o cualquier otra naturaleza utilizada por el hombre. Para hacer eso, existe el
procedimiento llamado codificación, donde el código es la tabla de correspondencia que
relaciona la información alfanumérica, de audio o de vídeo con la información binaria.
Para que las palabras, frases y párrafos se ajusten a los circuitos exclusivamente binarios de
la computadora, se han creado códigos que representan cada letra, dígito y carácter especial
como una cadena única de bits. El código más común es el ASCII (American Standard
Code for Information Interchange, Código estándar estadounidense para el intercambio de
información). Un grupo de bits puede representar colores, sonidos y casi cualquier otro tipo
de información que pueda llegar a procesar una computadora. La computadora almacena
los programas como colecciones de bits, lo mismo que los datos.
Aunque el lenguaje de máquina es el más adecuado para las computadoras, no lo es así para
el hombre. Si fuese necesario que el ser humano utilizara dicho lenguaje para comunicarse
con las máquinas, se tendrían más problemas de los que se intentan resolver. Para dar
solución a lo anterior se crearon los lenguajes de alto nivel, los cuales consisten en una
serie de instrucciones que pueden ser entendidas y aprendidas por el hombre. Dentro de la
computadora, estos programas, comprensibles para el hombre, son traducidos al lenguaje
de máquina por programas llamados compiladores.
Ejemplos
1. Obtener el equivalente de un número hexadecimal en sistema binario
Cuando se desea obtener el equivalente de un número hexadecimal en el sistema binario,
debe considerarse que un dígito hexadecimal equivale a cuatro dígitos binarios.
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Pero si se tiene un número octal y se desea obtener su equivalente en el sistema binario,
entonces debe considerarse que un dígito octal equivale a tres dígitos binarios.
Por ejemplo, sea el número 34516, obtener su equivalente en el sistema binario.
Haciendo uso de la tabla de valores posicionales, en cada número se coloca una con los
valores correspondientes a 20, 21 , 22 , por lo que cada tabla queda de la siguiente manera:
 22 21 20
que al sustituir los valores en cada posición, se obtiene la tabla que comúnmente se utiliza:
 4 2 1
Al colocar una tabla debajo de cada número se observa lo siguiente:
3 4 5
 4 2 1 4 2 1 4 2 1
Para obtener el equivalente, se habilitan (poner un 1) los números de cada tabla que al
sumarlos den como resultado el dígito hexadecimal que se encuentra encima de ésta. Esto
es, para obtener un tres, se habilita el 2 y el 1, los demás dígitos de la tabla se deshabilitan
(poner un 0).
En el ejemplo se tiene:
3 4 5
 4 2 1 4 2 1 4 2 1
0 1 1 1 0 0 1 0 1
Por lo cual, el equivalente en binario del número hexadecimal 345 es 01110010.
2. Obtener la representación binaria de un número decimal
A continuación se ilustra el procedimiento de divisiones sucesivas, el cual se utiliza para cambiar
un número decimal a su representación binaria.
1389 / 2 = 694 sobra 1
694 / 2 = 347 sobra 0
347 / 2 = 173 sobra 1
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173 / 2 = 86 sobra 1
86 / 2 = 43 sobra 0
43 / 2 = 21 sobra 1
21 / 2 = 10 sobra 1
10 / 2 = 5 sobra 0
5 / 2 = 2 sobra 1
2 / 2 = 1 sobra 0
1 / 2 = 0 sobra 1
El número decimal 1389 está representado por el número binario 10101101101, y éste se obtiene
al leer los residuos de las divisiones empezando por el último y terminando con el primero (es
decir, de abajo hacia arriba).