Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
FORMATO CONTROLADO: FR0044/ v1.1 / 11-05-2020 Pensamiento Computacional Análisis abstracto, espacial y computacional SISTEMA BINARIO, OCTAL Y HEXADECIMAL Este compendio recoge textualmente documentos e información de varias fuentes debidamente citadas, como referencias elaboradas por el autor para conectar los diferentes temas. Se lo utilizará únicamente con fines educativos. FORMATO CONTROLADO: FR0044/ v1.1 / 11-05-2020 TABLA DE CONTENIDO Sistema binario......................................................................................................................................... 4 Concepto .............................................................................................................................................. 4 Transformaciones Entre Bases ............................................................................................................. 5 Trasformación de binario a decimal por potencia de 2: ................................................................... 5 Transformación de decimal a binario mediante divisiones sucesivas .............................................. 6 Conjunto de caracteres tablas ASCII y UNICODE .................................................................................. 6 Sistema octal y hexadecimal ................................................................................................................ 9 Sistema octal ........................................................................................................................................ 9 Sistema Hexadecimal ......................................................................................................................... 10 Octal y Hexadecimal con transformación directa desde binario ........................................................ 11 Bibliografía ............................................................................................................................................. 14 FORMATO CONTROLADO: FR0044/ v1.1 / 11-05-2020 DESARROLLO DEL CONTENIDO DEL TEMA 1 Sistema binario Concepto El computador en su funcionamiento interno, específicamente, en el almacenamiento y transformación de la información, aplica un sistema de numeración de base 2, que es llamado Sistema Binario, y usa los dígitos 1 y 0, es decir que cuando se quiere expresar un valor en binario su representación es una cadena o secuencia de ceros y de unos, por ejemplo: 110101110111011011011101(2 El tamaño de la cadena puede llegar a ser infinita, depende de la cantidad de información que se almacene y la capacidad que tenga el dispositivo, en el caso del ingreso de datos en la fase entrada, cada dato ingresado le corresponde su propia cadena de binarios, recordemos también que cada entrada de dato tiene asociado una variable que la contiene. Como indicamos en temas anteriores, el sistema binario es complejo para el ser humano, nosotros estamos habituados a utilizar el sistema decimal en base 10; vamos a empezar definiendo la correspondencia entre los numero decimales y binario, luego aplicaremos los cálculos para la transformación. (Deitel & Deitel, 2004) Base decimal Base binaria 0 0 1 1 2 10 3 11 4 100 5 101 6 110 7 111 8 1000 9 1001 10 1010 11 1011 12 1100 13 1101 14 1110 15 1111 16 10000 …. ….. 1.1. tabla de equivalencia de decimal y binario Fuente: elaborado por el autor FORMATO CONTROLADO: FR0044/ v1.1 / 11-05-2020 Transformaciones Entre Bases Trasformación de binario a decimal por potencia de 2: A cada número de la cadena binaria, lo multiplicamos por el numero 2 elevado a potencia según la posición del número, contado de derecha a izquierda, es decir: 1) se tiene el número binarios: 101110101010(2 2) a cada número se le establece una posición contado desde cero de derecha izquierda 3) Correspondiendo al número de posición aplicamos la potencia que debemos de usar, tenemos: 1 * 211 + 0*210 + 1 * 29 + 1 * 28 + 1 * 27 + 0 *26 + 1 * 25 + 0*24 + 1 * 23 + 0 * 22 + 1 * 21 + 0 * 20 4) Descartando la multiplicación con el número cero nos queda: 1 * 211 + 1 * 29 + 1 * 28 + 1 * 27 + 1 * 25 + 1 * 23 + 1 * 21 5) Desarrollamos los cálculos 1 * 2048 + 1 * 512 + 1 * 256 + 1 * 128 + 1 * 32 + 1 * 8 + 1 * 2 6) Como resultado tenemos el número correspondiente en base decimal 2986(10) Posición 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 binario 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 FORMATO CONTROLADO: FR0044/ v1.1 / 11-05-2020 Transformación de decimal a binario mediante divisiones sucesivas A partir de un número decimal efectuamos divisiones sucesivas de 2 al cociente resultante, tal como se muestra a continuación: Decimal a Binario 26 2 0 13 2 1 6 2 0 3 2 1 1 26(10 = 11010(2 1.1. Divisiones sucesivas de 2 para transforma de decimal a binario Fuente: Realizado por el autor Conjunto de caracteres tablas ASCII y UNICODE En este apartado vamos a conocer el conjunto de caracteres más comunes que se aplican en los computadores, específicamente en el sistema operativo, los caracteres son la representación gráfica de la información textual, que deseamos almacenar en el computador, dentro del conjunto de caracteres, cada carácter tiene asociado un código, que es un numero entero positivo. Entre los conjunto de caracteres más populares tenemos al ASCII AMERICAN STANDARD CODE FOR INFORMATION INTERCHANGE, está formado por 255 caracteres, a continuación, veamos una representación de los caracteres del conjunto ASCII, también se lo suele denominar “tabla ASCII” (Deitel & Deitel, 2004): 1. El dividendo, que es la parte entera se la divide para dos 2. El resultado de la división entre el dividendo y el divisor, obtenemos el Residuo, que vendrá siendo numero binario transformado. 3. El resultado de la división entre el dividendo y el divisor, obtenemos el Cociente, que lo dividiremos para dos, hasta que nos quede 1 o 0 en cociente. 4. Y en orden inverso a los cálculos obtenidos, y tomando el ultimo cociente FORMATO CONTROLADO: FR0044/ v1.1 / 11-05-2020 1.2. Tabla ASCII Fuente: https://sites.google.com/site/andreap10briones/tareas-2do-parcial/tabladecodigosascii En la figura 1.3 TABLAS ASCII, podemos observar los 255 caracteres; ahora vamos a relacionar los temas que, desarrollados en las sesiones anteriores, y veamos como el número identificador de los caracteres, que corresponde a un número entero positivo, se relaciona con la forma como el computador almacena la información, específicamente el uso del sistema binario: Tenemos el siguiente texto: “UNEMI”, en nuestra asignatura, vamos a encerrar en comillas dobles cuando queramos expresar una palabra o frase. 1. Si aplicamos la tabla ASCII y definimos los códigos que les corresponde a las letras, tendríamos. ASCII 85 78 69 77 73 TEXTO U N E M I Es decir que para la letra ‘U’ tenemos el código 85 según tabla ASCII, en programación usaremos comilla simple cuando nos referíamos a una sola letra, Para la letra ‘N’ tenemos el código 78, y así con las demás letras. 2. El código es un numero en base decimal, y lo que hace el computador es pasar de ese número decimal a su equivalente en sistema binario, en el apartado anterior vimos el proceso de pasar de base 10 a base 2, entonces ahora tenemos: FORMATO CONTROLADO: FR0044/ v1.1 / 11-05-2020 Binario 101 0101 100 1110 100 0101 100 1101 100 1001 ASCII 85 78 69 77 73 TEXTO U N E M I 3. Como podemos observar la secuencia de 1 y 0, es la transformación a binario del código del carácter, hagamos un paso más, recordemos que la unidad de lainformación es el BYTE, y que se forma en octetos bit, es decir grupos de ocho bits, por tanto, vamos agregar un cero a la izquierda para dejar representado el octeto, para cada letra tenemos que completar los ocho bits, pero si la cadena de bit ya tiene los ocho, no se agrega ningún digito. Binario 0101 0101 0100 1110 0100 0101 0100 1101 0100 1001 ASCII 85 78 69 77 73 TEXTO U N E M I 4. Para concluir, la palabra “UNEMI” estaría almacenada en el computador de la siguiente manera: 0101 01010100 11100100 01010100 11010100 1001(2 Que corresponde a la unión de los números binarios, además podemos decir que la palabra “UNEMI” equivale a 5 byte, un byte por cada letra que equivale a un octeto o el grupo de 8 bit El conjunto de caracteres ASCII, en su momento era suficiente para el alfabeto inglés, pero si consideramos que el uso de la computadora es de dimensiones globales, los demás alfabetos, que aplican un conjunto de caracteres más amplio e incluso diferentes a los símbolos que el ASCII representa en su conjunto, se crea el UNICODE, basado en el mismo principio del ASCII, pero con la característica de tener mayor capacidad contenido, 137374 caracteres, con esta capacidad puede contener no solo los caracteres ASCII, si no alfabetos como los árabes, asiáticos, entre otros, que usan un conjunto de caracteres diferente al inglés o latino. 1.3. La palabra hola, escrita en los Conjunto de caracteres que soporta el UNICODE según el lenguaje Fuente: https://medium.com/tensorflow/adding-unicode-support-in-tensorflow-6a04fb983b63 https://medium.com/tensorflow/adding-unicode-support-in-tensorflow-6a04fb983b63 FORMATO CONTROLADO: FR0044/ v1.1 / 11-05-2020 Sistema octal y hexadecimal El sistema octal en base 8 y el hexadecimal en base 16, son sistemas numéricos utilizados también en el computador, dependiendo de qué proceso se esté analizando pueden aplicar una de las 2 base; al ser el 8 y 16 números múltiplos de 2, las transformaciones de numero binario a las base 8 y 16, y desde base 8 y 16 a binario, son más sencillas. (Deitel & Deitel, 2004). Sistema octal El sistema octal tiene como base el número 8, es decir que aplica solo 8 dígitos, a continuación, veamos la equivalencia entre el sistema décima y el octal: Base decimal Base Octal 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 10 9 11 10 12 11 13 12 14 13 15 14 16 15 17 16 100 …. ….. 1.2. Tabla de dígitos octal Fuente: Realizado por el autor Para la transformación de un numero octal a decimal y de decimal a octal, podemos aplicar los mismos pasos que usamos para el sistema binario. FORMATO CONTROLADO: FR0044/ v1.1 / 11-05-2020 Sistema Hexadecimal El sistema hexadecimal tiene como base el número 16, es decir que aplica 16 dígitos, por tanto, cuando se llega al digito 9, se agregan letras del abecedario para representar los dígitos restantes: Numero decimal Digito hexadecimal 10 A 11 B 12 C 13 D 14 E 15 F 1.3. Tabla de dígitos hexadecimal del 10 al 15 Fuente: Realizado por el autor a continuación, veamos la equivalencia entre el sistema décima a hexadecimal: Base decimal Base hexadecimal 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 A 11 B 12 C 13 D 14 E 15 F 16 10 …. ….. 1.4. Tabla de dígitos hexadecimales Fuente: Realizado por el autor Para la transformación de un numero hexadecimal a decimal y de decimal a hexadecimal, podemos aplicar los mismos pasos que usamos para el sistema binario. FORMATO CONTROLADO: FR0044/ v1.1 / 11-05-2020 Octal y Hexadecimal con transformación directa desde binario Como mencionamos tanto la base 8 y 16 al ser múltiplos de 2 nos permite, hacer una trasformación directa a binario, y viceversa por ejemplo trasformemos el siguiente número binario a octal y hexadecimal: 1101110101110101111110101(2) 1) Para octal 1 101 110 101 110 101 111 110 101 Binario 1101110101110101111110101 Para hexadecimal 1 1011 1010 1110 1011 1111 0101 Para pasar a base octal, hacemos grupos de 3 bit y para pasar a base hexadecimal hacemos grupo de 4 bit. 2) Para octal 1 5 6 5 6 5 7 6 5 1 101 110 101 110 101 111 110 101 Binario 1101110101110101111110101 Para hexadecimal 1 1011 1010 1110 1011 1111 0101 1 B A E B F 5 Luego unimos los dígitos que obtuvimos y tenemos los números octal ó hexadecimal correspondientes: Número octal 156565765 Binario 1101110101110101111110101 Número hexadecimal 1BAEBF5 De forma inversa también podemos realizar la trasformación de base, es decir de un numero octal podemos trasformar a número binario, de la misma forma de hexadecimal a binario, por ejemplo: Un numero octal pasar a binario: 156565765(8) 1) Numero octal 156565765 Para binario 1 5 6 5 6 5 7 6 5 Tomamos cada digito del número octal y los trasformamos a binario en grupos de 3 bit 2) Numero octal 156565765 Para binario 1 5 6 5 6 5 7 6 5 FORMATO CONTROLADO: FR0044/ v1.1 / 11-05-2020 001 101 110 101 110 101 111 110 101 Entonces tenemos que el número binario correspondiente es: 1101110101110101111110101(2) El mismo proceso realizamos para transformar de hexadecimal a binario, pero agrupando en 4 bit. FORMATO CONTROLADO: FR0044/ v1.1 / 11-05-2020 MATERIAL COMPLEMENTARIO Los siguientes recursos complementarios son sugerencias para que se pueda ampliar la información sobre el tema trabajado, como parte de su proceso de aprendizaje autónomo: Videos de apoyo: Transformar de Binario a Decimal Transformar de Hexadecimal a Decimal Transformar de Octal a Decimal Bibliografía de apoyo: Links de apoyo: https://youtu.be/Efj5vWxFcao https://youtu.be/lFWfZVdxcGw https://youtu.be/lVdiK3h6deA FORMATO CONTROLADO: FR0044/ v1.1 / 11-05-2020 REFERENCIAS Bibliografía ALEGSA.com.ar. (29 de 04 de 2019). Obtenido de http://www.alegsa.com.ar/Diccionario/diccionario.php Definicion.de. (17 de 05 de 2019). Definicion.de. Obtenido de https://definicion.de/: https://definicion.de/bit/ Deitel, H., & Deitel, P. (2004). CÓMO PROGRAMAR EN C, C++ Y JAVA. Mexico: PEARSON. española, R. a. (17 de 05 de 2019). rae. Obtenido de rae: https://dle.rae.es/?id=6MofNvJ Joyanes A., L. (2003). Libro de problemas. Fundamentos de programación. Algortimos, Estructuras de datos y Objetos (Segunda Edición ed.). Madrid, España: McGRAW-HILL/INTERAMERICANA DE ESPAÑA, S. A. U. Joyanes A., L. (2008). Fundamentos de programación. Algortimos, estructura de datos y objetos. España: McGRAW-HILL/INTERAMERICANA DE ESPAÑA, S.A.U. Noguera O., F. J. (2013). Programación. España: Edictorial UOC. Pixabay. (16 de 05 de 2018). Pixabay. Obtenido de Pixabay: https://pixabay.com/es/illustrations/iot- internet-de-las-cosas-internet-3404892/
Compartir