Códigos Binarios

  ¿Qué son los códigos binarios en el contexto de la electrónica digital? ejemplos y aplicaciones

     A lo largo de la historia, muchas civilizaciones han empleado el sistema de numeración decimal, el cual está compuesto por diez dígitos, del 0 al 9, con los cuales podemos crear una infinita cantidad de cifras. Sin embargo, los computadores trabajan de forma diferente ya que emplean un sistema numérico que solo posee dos dígitos: 1 y 0.

     A este sistema se le conoce como "binario". Los computadores necesitan información para funcionar correctamente, esta información digital o datos, está conformada por "bits". Bit es la abreviación del término "binay digit" o digito binario, en español, e indica que se compone de un solo número: 1 o 0.

     Estos bits se pueden combinar para crear unidades de almacenamiento más grandes como bytes megabytes, etcétera., que empleamos para medir nuestros archivos. Entre más grande es el archivo, más bits posee.

     Por ejemplo, un video de alta resolución está compuesto por millones y millones de unos y ceros. Así que, ¿cómo es que estos unos y ceros funcionan y le permiten trabajar al computador?

     Pensemos en el sistema binario como una lámpara, imaginemos que el uno la representa cuando está encendida y el cero, cuando está apagada, con este sistema las luces están encendidas o apagadas, sin otros estados posibles, de este modo, los bits son una hilera de diferentes combinaciones entre unos y ceros que forman una especie de código. El computador rápidamente procesa este código y lo transforma en datos que le indican qué hacer. 

     A este punto, tal vez te estés preguntando ¿por qué los computadores usan el código binario en lugar del sistema decimal?

     Como lo mencioné previamente, el código binario posee 2 estados, "apagado" y "encendido", si se empleara el sistema decimal, adicional a estos dos estados, el computador tendrían 8 estados más, ahora imaginemos cuánto trabajo tendrían para procesar toda esa información. Por este motivo, el sistema binario es mucho más sencillo de procesar para nuestros equipos ya que consume menos espacio.

     Al igual que los átomos componen nuestro mundo, los vídeos, textos, imágenes y más, pueden descomponerse en el código binario y aunque no podamos verlos, todo es una composición de unos y ceros.

 Códigos binarios para la representación de los dígitos decimales

     Código BCD (Binary Code for Decimal digits): Es un código de 4 bits, utilizado para la codificación de los diez dígitos decimales. Cada grupo de cuatro bits del código utiliza la representación posicional binaria.

Ejemplo:

       Código Gray: El código gray es un código sin peso y no aritmético, no es como el código binario  donde podemos hacer sumas, restas, etcétera; significa que no hay una relación con la posición de cada uno de los dígitos de este código, además sólo varía un bit de un código al siguiente, lo cual permite minimizar las probabilidades de error en un sistema digital y por eso es muy común su uso para evitar errores. En 2017, Marisol Maol expresó que en muchas de las aplicaciones es conveniente usar el código gray en vez del código binario, como en los codificadores de eje de posición en los que la susceptibilidad de error aumenta con el número de cambios entre números adyacentes dentro de una secuencia.

    Ejemplo: 

     Código Exceso 3: Es una forma modificada del BCD, cada carácter codificado en el código exceso 3 es mayor numéricamente por 3 respecto a la correspondencia BCD

Ejemplo: 

      Código Hamming: Debido a que a la hora de trabajar con datos puede suceder que algunos bits se corrompan, por ejemplo, a la hora de transferir o almacenar información, es que en 1950, Richard Hamilton propuso un algoritmo con el objetivo de detectar y corregir dichos errores, según  Gaston Notte (2018), la idea original o el funcionamiento de ese algoritmo consiste en agregar un bit de redundancia o de paridad para identificar y corregir, la nomenclatura para representar los códigos Hamming consiste en poner la palabra Hamming y entre paréntesis los números de bits en total con los que voy a trabajar y los números de bits de información que voy a tener.

Por ejemplo:

REFERENCIAS:

https://youtu.be/zg06eShv6ok?si=KCAHLL4BL-LSUq_V