Fundamentos de Electrónica Digital y Sistemas de Numeración Binaria

1. Electrónica Analógica y Digital

Definición de Electrónica Analógica

La electrónica analógica es una rama de la electrónica que estudia los sistemas cuyas variables (tensión, corriente, etcétera) varían de una forma continua en el tiempo y pueden tomar (al menos teóricamente) valores infinitos.

Diferencia con la Electrónica Digital

En contraposición, en la electrónica digital las variables solo pueden tomar valores discretos y tienen siempre un estado perfectamente definido.

2. Bit, Byte y Múltiplos de Almacenamiento

Definición de Byte (Octeto)

El byte es una unidad de información utilizada como un múltiplo del bit. Generalmente equivale a 8 bits, por lo que en español se le denomina octeto.

Un byte = 8 bits = 4 letras

Definición de Bit

Un bit es un dígito del sistema de numeración binario. Las unidades de almacenamiento tienen por símbolo bit. Mientras que en el sistema de numeración decimal se usan diez dígitos, en el binario se usan solo dos dígitos:

• 0: CERRADO (o estado bajo)
• 1: ABIERTO (o estado alto)

Múltiplos del Byte: Prefijos SI vs. Prefijos Binarios

Los prefijos utilizados para los múltiplos del byte normalmente son los mismos que los prefijos del SI (Sistema Internacional), aunque también se utilizan los prefijos binarios. Existen diferencias significativas entre ellos, ya que según el tipo de prefijo utilizado, los bytes resultantes tienen valores diferentes.

Esto se debe a que los prefijos del SI se basan en base 10 (sistema decimal), y los prefijos binarios se basan en base 2 (sistema binario). Por ejemplo:

• Kibibyte (KiB): 1024 B = 2¹⁰ bytes.
• Kilobyte (KB): 1000 B = 10³ bytes.

3. Conversión entre Sistemas Decimal y Binario

Conversión de Decimal a Binario

Para hacer la conversión de un número decimal a binario, hay que ir dividiendo el número decimal entre dos y anotar en una columna a la derecha el resto (un 0 si el resultado de la división es par y un 1 si es impar).

La lista de ceros y unos leídos de abajo a arriba es el resultado binario.

Procedimiento para la Conversión Decimal a Binario:

1. Dividir el número sucesivamente entre 2.
2. Apuntar el resultado y el resto de cada operación.
3. El resultado binario se obtiene apuntando la lista de ceros y unos de abajo a arriba.

Conversión de Binario a Decimal

En el sistema decimal, las cifras que componen un número son las cantidades que están multiplicando a las distintas potencias de diez (10, 100, 1000, 10000, etc.).

Por ejemplo:

745 = 7 · 100 + 4 · 10 + 5 · 1

O lo que es lo mismo:

745 = 7 · 10² + 4 · 10¹ + 5 · 10⁰

En el sistema binario, las cifras que componen el número multiplican a las potencias de dos (1, 2, 4, 8, 16, …):

2⁰=1, 2¹=2, 2²=4, 2³=8, 2⁴=16, 2⁵=32, 2⁶=64, ...

Para pasar un número binario a decimal, empezamos por la derecha y vamos multiplicando cada cifra por las sucesivas potencias de 2, avanzando hacia la izquierda:

Ejemplos de Conversión Binario a Decimal:

Ejemplo 1:

10110₂ = (0 · 1) + (1 · 2) + (1 · 4) + (0 · 8) + (1 · 16) = 2 + 4 + 16 = 22₁₀

Ejemplo 2:

110₂ = (0 · 1) + (1 · 2) + (1 · 4) = 2 + 4 = 6₁₀