Códigos de representación de caracteres dentro de un sistema de cómputo

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Introducción

En este trabajo se abordarán distintos códigos de representación de caracteres dentro de un sistema de cómputo. ¿Cómo pasamos de simples señales eléctricas a complejos sistemas de información? ¿Cómo un cambio de tensión en un circuito puede describir un lenguaje sofisticado? Estas son las preguntas que se irán desarrollando más adelante, sacando a la luz una pequeña muestra de la complejidad de los sistemas computacionales y creando un punto de partida para el estudio de la programación.

Dígitos Binarios

En la electrónica digital se utilizan sistemas y circuitos que reconocen dos niveles de tensión diferentes: ALTO (HIGH) y BAJO (LOW). Se pueden representar dichos estados ya sea mediante bits, niveles de corriente eléctrica e incluso los relieves escritos en un DVD.

En las computadoras, las combinaciones de estos dos estados se denominan códigos. Mediante éstos, una computadora puede asignar valores de dicho código a símbolos, números, caracteres alfabéticos, entre otro tipo de datos.

El sistema denominado binario, es el que emplea dos estados, y los dígitos que utiliza son únicamente el 0 y el 1. Dentro de dicho código, a cada dígito se le denomina bit (que es la contracción de binary digit, o dígito binario).

Para representar el 0 y el 1 en un circuito digital se emplean diferentes niveles de tensión para cada uno.  Generalmente, el 1 se representa con un nivel de tensión más elevado, y el 0 con el nivel más bajo, de ahí los niveles de tensión mencionados al principio:

1 = ALTO (HIGH)

0 = BAJO (LOW)

Esta asignación de niveles de tensión recibe el nombre de lógica positiva, mientras que al arreglo contrario (asignar la tensión más elevada al 0 y la más baja al 1) se le conoce como lógica negativa.

De esta manera los sistemas digitales manejan la información binaria a partir de señales que representan los datos de la secuencia de bits. Al presentarse una señal de nivel ALTO, simboliza un 1 dentro de la secuencia; al detectar una señal de nivel BAJO, se representa un 0 en la secuencia.

Números digitales y números binarios

En el sistema de numeración decimal, se utilizan los dígitos del 0 al 9 para representar cantidades. A pesar de que solo se utilizan 10 dígitos diferentes, esto no significa que solo se puedan representar 10 cantidades distintas, ya que la posición de los dígitos agrupados condiciona la magnitud que representa.

A la posición de cada dígito se le puede asignar un peso. Para los enteros, estas son las potencias positivas de 10, que van aumentando de izquierda a derecha, siendo el primer valor  =  1.[pic 5]

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Creando así las unidades, decenas, centenas, etc.

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El sistema binario es solo otra forma de representar cantidades, pero es mucho más sencillo que el decimal, ya que solo utiliza dos dígitos (0 y 1), haciendo que su base sea el 2 en lugar del 10:

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Así que para representar el mismo número en binario tendríamos que escribir la secuencia de bits como:  

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Números hexadecimales

Debido a que los números binarios largos son difíciles de leer, se pueden emplear los números hexadecimales u octales.

El sistema hexadecimal se suele utilizar en aplicaciones de microprocesadores y computadoras. Dicho sistema es de base 16, esto significa que está formado por 16 caracteres numéricos y alfabéticos. La mayoría de los sistemas digitales procesan códigos en binario con múltiplos de 4 bits, lo cual representa una ventaja para el sistema hexadecimal, ya que cada dígito se puede representar con un número binario de 4 bits.

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Código decimal binario (BCD)

El código decimal binario (BCD, Binary Coded Decimal) sirve para representar los números decimales en código binario.

El código 8421 es un tipo de BCD que representa los dígitos decimales (del 0 al 9) mediante un código binario de 4 bits. El número 8421 indica el peso de los 4 bits (). No hay límite para el tamaño del número, solo basta con agregar una nueva cadena de 4 bits para crear números más grandes.[pic 11]

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También existe un código BCD con un estándar de 6 bits denominado “BCD (6-bit)”, el cual representa caracteres alfanuméricos y signos de puntuación, con los cuales se pueden crear un total de 64 combinaciones.

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