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Lenguaje De Máquina

Lenguaje de máquina

Lenguaje de máquina es el sistema de códigos directamente interpretable por un circuito microprogramable, como el microprocesador de un ordenador o el microcontrolador de un autómata . Este lenguaje está compuesto por un conjunto de instrucciones que determinan acciones a ser tomadas por la máquina. Un programa de computadora consiste en una cadena de estas instrucciones de lenguaje de máquina (más los datos). Estas instrucciones son normalmente ejecutadas en secuencia, con eventuales cambios de flujo causados por el propio programa o eventos externos. El lenguaje de máquina es específico de cada máquina o arquitectura de la máquina, aunque el conjunto de instrucciones disponibles pueda ser similar entre ellas. Los circuitos microprogramables son sistemas digitales, lo que significa que trabajan con dos únicos niveles de tensión. Dichos niveles, por abstracción, se simbolizan con el cero, 0, y el uno, 1, por eso el lenguaje de máquina sólo utiliza dichos signos. Esto permite el empleo de las teorías del álgebra booleana y del sistema binario en el diseño de este tipo de circuitos y en su programación. Claude Elwood Shannon, en su Analysis of Relay and Switching Circuits, y con sus experiencias en redes de conmutación, sentó las bases para la aplicación del álgebra de Boole a las redes de conmutación. Una red de conmutación es un circuito de interruptores eléctricos que al cumplir ciertas combinaciones booleanas con las variables de entrada, define el estado de la salida. Este concepto es el núcleo de las puertas lógicas, las cuales son, por su parte, los ladrillos con que se construyen sistemas lógicos cada vez más complejos. Shannon utilizaba el relé como dispositivo físico de conmutación en sus redes. El relé, a igual que una lámpara eléctrica, posee dos estados: 1 ó 0, esto es, está activado, encendida, o está desactivado, apagada. El desarrollo tecnológico ha permitido evolucionar desde las redes de relés electromagnéticos de Shannon a circuitos con tubos de vacío, luego a redes transistorizadas, hasta llegar a los modernos circuitos integrados cuyas cúspide lo forman los circuitos microprogramados. Tanto el microprocesador como el microcontrolador operan en lenguaje máquina, ya que su repertorio de instrucciones consiste en la ejecución de conjuntos binarios. Por cierto que Shannon fue quien aportó el término bit para los guarismos 1 y 0, abreviatura inglesa de binary digits o "dígitos binarios").

Véase también

- Lógica binaria
- Lenguaje ensamblador Maquina ja:機械語 ko:기계어 simple:Machine code

Microprocesador

Un microprocesador es un conjunto de circuitos electrónicos altamente integrado para cálculo y control computacional. El microprocesador es utilizado como Unidad Central de Proceso en un sistema microordenador y en otros dispositivos electrónicos complejos como cámaras fotográficas e impresoras, y como añadido en pequeños aparatos extraíbles de otros aparatos más complejos como por ejemplo equipos musicales de automóviles. El considerado primer microprocesador, el Intel 4004, fue desarrollado en 1971. Los diseñadores jefe fueron Ted Hoff y Federico Faggin de Intel, y Masatoshi Shima de Busicom (más tarde de ZiLOG). ZiLOG]] Los microprocesadores modernos están integrados por millones de transistores y otros componentes empaquetados en una cápsula cuyo tamaño varía según las necesidades de las aplicaciones a las que van dirigidas, y que van actualmente desde el tamaño de un grano de lenteja hasta el de casi una galleta. Las partes lógicas que componen un microprocesador son, entre otras: unidad aritmético-lógica, registros de almacenamiento, unidad de control, Unidad de ejecución, memoria caché y buses de datos control y dirección. Parámetros significativos de un procesador son su ancho de bus (medido en bits), la frecuencia de reloj a la que trabajan (medida en hercios), y el tamaño de memoria caché (medido en kilobytes). Existen una serie de fabricantes de microprocesadores, como IBM, Intel, Zilog, Motorola, Cyrix, AMD. A lo largo de la historia y desde su desarrollo inicial, los microprocesadores han mejorado enormemente su capacidad, desde los viejos Intel 8080, Zilog Z80 o Motorola 6809, hasta los recientes Intel Itanium, Transmeta Efficeon o Cell. Ahora los nuevos micros pueden tratar instrucciones de hasta 256 bits, habiendo pasado por los de 128, 64, 32, 16, 8 y 4. Categoría:Microprocesadores Categoría:Electrónica Categoría:Hardware básico ja:マイクロプロセッサ ko:마이크로프로세서

Microcontrolador

Circuito integrado o chip que incluye en su interior las tres unidades funcionales de un ordenador: CPU, Memoria y Unidades de E/S, es decir, se trata de un computador completo en un solo circuito integrado. Aunque sus prestaciones son limitadas, además de dicha integración, su característica principal es su alto nivel de especialización. Aunque los hay del tamaño de un sello de correos, lo normal es que sean incluso más pequeños, ya que, lógicamente, forman parte del dispositivo que controlan. Un microcontrolador es un microprocesador optimizado para ser utilizado para controlar equipos electrónicos. Los microcontroladores representan la inmensa mayoría de los chips de ordenadores vendidos, sobre un 50% son controladores "simples" y el restante corresponde a DSPs más especializados. Mientras se pueden tener uno o dos microprocesadores de propósito general en casa (vd. está usando uno para leer esto), usted tiene probablemente distribuido entre los eletrodomesticos de su hogar una o dos docenas de microcontroladores. Pueden encontrarse en casi cualquier dispositivo eléctrico como automóviles, lavadoras, hornos microondas, teléfonos, etc... Un microcontrolador difiere de una CPU normal, debido a que es más fácil convertirla en un ordenador en funcionamiento, con un mínimo de chips externos de apoyo. La idea es que el chip se coloque en el dispositivo, enganchado a la fuente de energía y de información que necesite, y eso es todo. Un microprocesador tradicional no le permitirá hacer esto, ya que espera que todas estas tareas sean manejadas por otros chips. Por ejemplo, un microcontrolador típico tendrá un generador de reloj integrado y una pequeña cantidad de memoria RAM y ROM/EPROM/EEPROM, significando que para hacerlo funcionar, todo lo que se necesita son unos pocos programas de control y un cristal de sincronización. Los microcontroladores disponen generalmente también de una gran variedad de dispositivos de entrada/salida, como convertidores de analógico a digital, temporizadores, UARTs y buses de interfaz serie especializados, como I²C y CAN. Frecuentemente, estos dispositivos integrados pueden ser controlados por intrucciones de procesadores especializados. Los modernos microcontroladores frecuentemente incluyen un lenguaje de programación integrado, como el BASIC que se utiliza bastante con este propósito. Los microcontroladores negocian la velocidad y la flexibilidad para facilitar su uso. Debido a que se utiliza bastante sitio en el chip para incluir funcionalidad, como los dispositivos de entrada/salida o la memoria que incluye el microcontrolador, se ha de prescindir de cualquier otra circuitería. Los microcontroladores más comunes en uso son:
- Atmel
- AVR
- Hitachi
- H8
- Holtek
- HT8
- Intel
- 8 bits
- 8XC42
- MCS51
- 8xC251
- 16 bits
- MCS96
- MXS296
- National Semiconductor
- COP8
- Microchip
- Gama baja (Familia 12Cxx de 12 bits) (p.e. PIC12C508)
- Gama media (Familia 12Fxx, 16Cxx y 16Fxx de 14 bits)(p.e. PIC16F84)
- Gama alta (18Cxx y 18Fxx de 16 bits) (p.e. PIC18F452)
- dsPIC (DSPs)
- Motorola
- 8 bits
- 68HC05
- 68HC08
- 68HC11
- 16 bits
- 68HC12
- 68HC16
- 32 bits
- 683xx
- NEC
- 78K
- ST
- ST 62
- ST 7
- Texas Instruments
- TMS370
- Zilog
- Z8
- Z86E02
- Genérico
- Algunas arquitecturas de microcontrolador están disponibles por tal cantidad de vendedores y en tantas variedades, que podrían tener, con total corrección, su propia categoría. Entre ellos encontramos, principalmente, las variantes de 8051 y Z80. Véase también :
- Microprocesador
- microbot

Enlaces externos

- [http://cholopic.pe.nu/ Introducción al Microcontrolador]
- [http://perso.wanadoo.es/luis_ju/pic/indexpic.html Otra introducción] Categoría:Electrónica Categoría:Microcontroladores ja:マイクロコントローラ

Software

Software -también conocido como programática o equipamiento lógico- es el conjunto de programas que puede ejecutar el hardware para la realización de las tareas de computación a las que se destina. Se trata del conjunto de instrucciones que permite la utilización del ordenador.

Breve reseña histórica

El término software fue usado por primera vez en 1957 por John W. Turkey, ingeniero en ciencias de la computación. Surge por analogía con la palabra hardware, el sustrato físico donde se ejecuta el software. Hoy día, el software está presente en casi todo lo que nos rodea, aunque no siempre de manera perceptible.

Definición

Probablemente la definición más formal de software es la atribuida a la IEEE en su estándar 729: la suma total de los programas de cómputo, procedimientos, reglas [,] documentación y datos asociados que forman parte de las operaciones de un sistema de cómputo (Ver: IEEE Std 729-1993, IEEE Software Engineering Standard 729-1993: Glossary of Software Engineering Terminology. IEEE Computer Society Press, 1993). Bajo esta definición el concepto de software va más allá de los programas de cómputo en sus distintas formas: código fuente, binario o código ejecutable, además de su documentación.

Tipología

El software se clasifica en dos categorías:
- Software de base o de sistema. Consistente en todo aquel software cuyo propósito es facilitar la ejecución de otro software. Entran en esta categoría:
- Sistemas operativos.
- Compiladores.
- Sistemas gestores de bases de datos.
- Etc.
- Software de aplicación. Consistente en aquel software que automatiza un sistema de información, es decir, con relevancia para un fin concreto. Entran en esta categoría:
- Procesadores de texto.
- Hojas de cálculo.
- Etc.

Formas

El software adopta varias formas en distintos momentos de su ciclo de vida:
- Código fuente: escrito por programadores. Contiene el conjunto de instrucciones, inteligibles por el ser humano, destinadas a la computadora.
- Código objeto: resultado del uso de un compilador sobre el código fuente. Consiste en una traducción de éste último. El código objeto no es directamente inteligible por el ser humano, pero tampoco es directamente entendible por la computadora. Se trata de una representación intermedia del código fuente.
- Código ejecutable: resultado de enlazar uno o varios fragmentos de código objeto. Constituye un archivo binario con un formato tal que el sistema operativo es capaz de cargarlo en la memoria de un ordenador, y proceder a su ejecución. El código ejecutable es directamente inteligible por la computadora.

El proceso Software

El proceso de creación de software es materia de la Ingeniería del software. Es un proceso complejo que involucra diversas tareas de gestión y desarrollo.

Véase también

- Programación
- Aplicaciones
- Software colaborativo
- Software Libre

Enlaces externos

- [http://www.care-t.com/index.html OlivaNova Model Execution System, un programa que programa]. Categoría:Software ja:ソフトウェア ko:컴퓨터 소프트웨어 simple:Software th:ซอฟต์แวร์

Arquitectura de computadoras

El concepto de Arquitectura de computadoras se define como las características visibles para el usuario de una computadora relativas a la funcionalidades o prestaciones que una determinada configuración, Organización o estructura de computadoras puede brindar, por ejemplo aspectos relacionados con formato de instrucción, modo de direccionamiento, conjunto de instrucciones, entre otros.
- Plataforma informática o Plataforma de computación - Refiriéndose a tipos de computadora en el mercado
- Acorn
- Amiga
- Amstrad
- Atari
- Commodore
- Commodore 16
- Commodore 64
- Commodore 128
- Commodore PET
- Macintosh
- MSX
- Spectrum
- PC de IBM
- Arquitectura del hardware - Refiriéndose únicamente al tipo de procesador
- ARM
- StrongARM
- DEC Alpha
- IA32, x86 o i386
- IA64
- AMD64
- MIPS
- PowerPC
- PA-RISC
- Sparc
- UltraSparc
- Motorola 68000
- Línea de diseño de la arquitectura y otros conceptos - Entran aquí conceptos como los siguientes:
- CISC
- RISC
- VLIW
- EPIC
- FORTH
- BIOS
- Endianness

Véase también

- Clases de ordenadores
- Arquitectura Harvard
- Arquitectura_Von_Neumann
- ja:コンピュータ・アーキテクチャ th:สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์

Sistema digital

Un Sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales. Para el análisis y la síntesis de sistemas digitales binarios se utiliza como herramienta el álgebra de Boole. Los sistemas digitales pueden ser de dos tipos:
- Sistemas digitales combinacionales: Aquellos en los que sus salidas sólo depende del estado de sus entradas en un momento dado. Por lo tanto, no necesita módulos de memoria, ya que las salidas no dependen de los estados previos de las entradas.
- Sistemas digitales secuenciales: Aquellos en los que sus salidas dependen además del estado de sus entradas en un momento dado, de estados previos. Esta clase de sistemas necesitan elementos de memoria que recojan la información de la 'historia pasada' del sistema. Para la implementación de los circuitos digitales, se utilizan puertas lógicas (AND, OR y NOT), construidas generalmente a partir de transistores. Estas puertas siguen el comportamiento de algunas funciones del booleanas.

Antónimo

- Sistema analógico Categoría: electrónica digital Categoría: telecomunicaciones ja:デジタル ko:디지털 th:ดิจิทัล

Sistema binario

:En astronomía, sistema binario se refiere a un sistema compuesto por dos cuerpos, frecuentemente estrellas. Ver Estrellas binarias ---- En matemáticas el sistema binario es un sistema de numeración en el que los números se representan utilizando las cifras cero y uno ('0' y '1'). Los ordenadores trabajan internamente con dos niveles de voltaje, por lo que su sistema de numeración natural es el sistema binario (encendido '1', apagado '0').

Operaciones con binarios

Binarios a decimales

Dado un número N, binario, para expresarlo en el sistema decimal se debe escribir cada número que lo compone (bit, acrónimo de Binary Digit, "dígito binario"), multiplicado por la base del sistema (base = 2), elevado a la posición que ocupa. Ejemplo: 1001₂ = 9₁₀<=>1 × 2³ + 0 × 2² + 0 × 2¹ + 1 × 2⁰ Un bit es la unidad mínima de información empleada en informática y ofimática. Representa un uno o un cero (abierto o cerrado, blanco o negro, cualquier sistema de codificación sirve). A través de secuencias de bits se puede codificar cualquier valor discreto como, por ejemplo números, palabras e imágenes. Cuatro bits forman un dígito hexadecimal. Ocho bits conforman un octeto. En inglés es común llamar byte al octeto, si bien originalmente "byte" se refería a cualquier secuencia de una cantidad fija de bits. El nombre, introducido en 1956 en la compañía IBM, es una desfiguración de la palabra bite (en inglés, literalmente, "mordisco"). Jocosamente, el byte de cuatro dígitos es llamado nibble ("bocadito" en inglés).

Conversión entre varios tipos de codificaciones

Decimales a binarios

Se divide el número decimal entre 2, cuyo resultado entero se vuelve a dividir entre 2 y así sucesivamente. Una vez llegados al 1 indivisible se cuentan el último cociente, es decir el uno final (todo número binario excepto el 0 empieza por uno), seguido de los residuos de las divisiones subsiguientes. Del más reciente hasta el primero que resultó. Este número será el binario buscado. A continuación se puede ver un ejemplo con el número decimal 100 pasado a binario. 100 |_2 0 50 |_2 0 25 |_2 --> 100 => 1100100 1 12 |_2 0 6 |_2 0 3 |_2 1 1 ------------------------------ Otra forma de conversión consiste en un método parecido a la factorización en números primos. Es relativamente fácil dividir cualquier número entre 2. Este método consiste también en divisiones sucesivas. Dependiendo de si el número es par o impar, se coloca un cero o un uno en la columna de la derecha. Si es impar, se resta 1 y se sigue dividiendo por 2, hasta llegar a 1. Después, sólo resta tomar el último resultado de la columna izquierda (que siempre será 1) y todos los de la columna de la derecha y ordenar los dígitos de abajo a arriba. Ejemplo: 100|0 50|0 25|1 --> al ser impar restaremos 1, 25-1=24 y seguimos dividiendo por 2. 12|0 6|0 3|1 1| ------->100 => 1100100

Operaciones con números binarios

Suma de números binarios

Recordamos las siguientes sumas básicas: #0+0=0 #0+1=1 #1+1=10 Así, si queremos sumar 100110101 más 11010101, tenemos: 100110101 11010101 ----------- 1000001010 Operamos como en decimal: comenzamos a sumar desde la derecha, en nuestro ejemplo, 1 + 1 = 10, entonces escribimos 0 y "llevamos" 1 (Esto es lo que se llama el arrastre, carry en inglés). Se suma este 1 a la siguiente columna: 1 + 0 + 0 = 1, y seguimos hasta terminar todas la columnas (exactamente como en decimal).

Resta de números binarios

El algoritmo de la resta, en binario, es el mismo que en el sistema decimal. Pero conviene repasar la operación de restar en decimal para comprender la operación binaria, que es más sencilla. Los términos que intervienen en la resta se llaman minuendo, sustraendo y diferencia. Las restas básicas 0-0, 1-0 y 1-1 son evidentes:
- 0 – 0 = 0
- 1 – 0 = 1
- 1 – 1 = 0 La resta 0 - 1 se resuelve, igual que en el sistema decimal, tomando una unidad prestada de la posición siguiente: 10 - 1 = 1 y me llevo 1, lo que equivale a decir en decimal, 2 – 1 = 1 . Esa unidad prestada debe devolverse, sumándola, a la posición siguiente. Veamos algunos ejemplos: Restamos 17 - 10 = 7 Restamos 217 - 171 = 46 10001 11011001 -01010 -10101011 ------ --------- 00111 00101110 A pesar de lo sencillo que es el procedimiento, es fácil confundirse. Tenemos interiorizado el sistema decimal y hemos aprendido a restar mecánicamente, sin detenernos a pensar en el significado del arrastre. Para simplificar las restas y reducir la posibilidad de cometer errores hay varias soluciones:
- Dividir los números largos en grupos. En el siguiente ejemplo, vemos cómo se divide una resta larga en tres restas cortas: :Restamos 100110011101 1001 1001 1101 -010101110010 -0101 -0111 -0010 ------------- = ----- ----- ----- 010000101011 0100 0010 1011
- Utilizando el Complemento a dos. La resta de dos números binarios puede obtenerse sumando al minuendo el complemento a dos del sustraendo. Veamos algunos ejemplos: :Hagamos la siguiente resta, 91 – 46 = 45, en binario: 1011011 1011011 -0101110 C₂⁴⁶ = 1010010 +1010010 -------- -------- 0101101 10101101 En el resultado nos sobra un bit, que se desborda por la izquierda. Pero, como el número resultante no puede ser más largo que el minuendo, el bit sobrante se desprecia. :Un último ejemplo. Vamos a restar 219 – 23 = 196, directamente y utilizando el complemento a dos: 11011011 11011011 -00010111 C₂²³ = 11101001 +11101001 --------- -------- 11000100 111000100 Y, despreciando el bit que se desborda por la izquierda, llegamos al resultado correcto: 11000100 en binario, 196 en decimal

Producto de números binarios

El producto de números binarios es especialmente sencillo, ya que el 0 multiplicado por cualquier numero da 0, y el 1 es el elemento neutro del producto. Por ejemplo, multipliquemos 10110 por 1001: 10110 1001 --------- 10110 00000 00000 10110 --------- 11000110

División de Números Binarios

La división en binario es similar a la decimal, la única diferencia es que a la hora de hacer las restas, dentro de la división, estas deben ser realizadas en binario Por ejemplo, vamos a dividir 100010010 (274) entre 1101 (13): 100010010 |1101 ------ -0000 010101 ------- 10001 - 1101 ------- 001000 - 0000 ------- 10000 - 1101 ------- 000111 - 0000 ------- 01110 - 1101 ------- 00001 ------------

Véase también

Enlaces externos

- [http://www.yonoentiendo.com/content/view/33/44/ Estudio Digital: programa que ayuda ha realizar conversiones de bases y otras operaciones binarias] Categoría:Sistemas de numeración Categoría:Aritmética computacional ja:二進記数法 ko:이진법 th:เลขฐานสอง

Álgebra de Boole

Álgebra de Boole (también llamada Retículas booleanas) en matemáticas y computación, son estructuras algebraicas que "capturan la esencia" de las operaciones lógicas Y, O y NO, así como el conjunto de operaciones unión, intersección y complemento. Se denomina así en honor a George Boole, matemático inglés que fue el primero en definirla como parte de un sistema lógico a mediados del siglo XIX. Específicamente, el álgebra de Boole fue un intento de utilizar las técnicas algebraicas para tratar expresiones de la lógica proposicional. En la actualidad el álgebra de Boole se aplica de forma generalizada en diseño electrónico. Se aplicó por primera vez en circuitos de conmutación eléctrica biestables por Claude Shannon en 1938. Los operadores del álgebra de Boole pueden representarse de varias formas. A menudo se representan simplemente como AND (Y), OR (O) y NOT (NO). En electrónica digital (véase puerta lógica) también se emplean la X-OR (O exclusiva) y su negadas NAND (NO Y), NOR (NO O) y X-NOR (equivalencia) . En matemáticas a menudo se utiliza + en lugar de OR y · en lugar de AND, debido a que estas operaciones son de alguna manera análogas a la suma y el producto en otras estructuras algebraicas, y NOT se representa como una línea o una comilla sobre la expresión que se pretende negar (NO A sería Ā o A'). En este artículo se empleará la notación común con

\land

para el operador AND,

\lor

para el operador OR y ¬ (o ~) para el operador NOT.

Definición

Un álgebra de Boole es una retícula (A,

\land

\lor

) (considerada como una estructura algebráica) con las siguientes cuatro propiedades adicionales: # Acotada inferiormente: Existe un elemento 0, tal que a

\lor

0 = a para todo a perteneciente a A. # Acotada superiormente: Existe un elemento 1, tal que a

\land

1 = a para todo a perteneciente a A. # Distributiva: Para todo a, b, c pertenecientes a A, (a

\lor

\land

c = (a

\land

\lor

\land

c). # Con complemento: Para cualquier a perteneciente a A existe un elemento ¬a perteneciente a A tal que a

\lor

¬a = 1 y a

\land

¬a = 0. De esos axiomas se desprende que el elemento mínimo 0, el elemento máximo 1, y el complemento ¬a de un elemento a están únicamente determinados. Como cualquier retícula, un Álgebra Booleana A,

\land

\lor

) da lugar a un conjunto parcialmente ordenado (A, ≤) definiendo : a ≤ b si y sólo si a = a

\land

b (que equivale a b = a

\lor

b). De hecho, puede definirse un álgebra de Boole como una retícula distributiva A, ≤) (considerada como un conjunto parcialmente ordenado) con elemento mínimo 0, elemento máximo 1, en la que cada elemento x tiene un complemento ¬x tal que : x

\land

¬x = 0 and x

\lor

¬x = 1 Aquí

\land

\lor

se usan para denotar el mínimo (intersección) y el máximo (unión) de dos elementos. De nuevo, si existe el complemento está únicamente determinado.

Ejemplos

- El álgebra de Boole más importante tiene sólo dos elementos, 0 y 1, y se define por las reglas

\lor

0 1

\land

0 1 ---- ---- 0 | 0 1 0 | 0 0 1 | 1 1 1 | 0 1 :Tiene aplicaciones en la lógica, donde 0 se interpreta como "falso", 1 como "verdadero",

\land

como "y",

\lor

como "o", y ¬ es "no". Las expresiones que involucran variables y operadores booleanos representan proposiciones, y se puede demostrar que dos expresiones son equivalentes usando los axiomas citados anteriormente si y sólo si las correspondientes proposiciones son lógicamente equivalentes. :El álgebra de Boole de dos elementos también se utiliza para diseño de circuitos en ingeniería electrónica; aquí 0 y 1 representan los dos posibles estados en circuitos digitales, típicamente un voltaje alto y uno bajo. Los circuitos se describen mediante expresiones que contienen variables, y dos de estas expresiones son iguales si y sólo si los correspondientes circuitos tienen el mismo comportamiento de entrada y salida. Además, cada posible conportamiento de entrada-salida puede ser expresado mediante una expresión booleana. :El álgebra de Boole de dos elementos también es importante en la teoría general de las álgebras de Boole, porque una ecuación que implica varias variables es cierta en todas las álgebras booleanas si y sólo si es cierta en un álgebra booleana de dos elementos (lo cual siempre puede ser verificado utilizando el algoritmo trivial de fuerza bruta). Esto puede aplicarse para demostrar que las siguientes leyes (Teoremas del consenso) son válidos en todas las álgebras booleanas: : (a

\lor

\land

(¬a

\lor

\land

\lor

c) = (a

\lor

\land

(¬a

\lor

c) : (a

\land

\lor

(¬a

\land

\lor

\land

c) = (a

\land

\lor

(¬a

\land

c)
- El conjunto de partes de un conjunto dado S forma un álgebra de Boole con las dos operaciones

\lor

= unión and

\land

= intersección. El elemento mínimo 0 es el conjunto vacío y el elemento máximo 1 es el propio conjunto S.
- El conjunto formado por todos los subconjuntos de S que son finitos o cofinitos es un álgebra de Boole.
- Para todo número natural n, el conjunto de todos sus divisores positivos forma una retícula distributiva si definimos a ≤ b como a divide a b. Esta retícula es un álgebra de Boole se y sólo si n es libre de cuadrados. El elemento mínimo 0 de este álgebra es el número natural 1; el elemento máximo 1 de este álgebra booleana 1 es el número natural n.
- Otros ejemplos de álgebras de Boole surgen de losespacio s topológicos: si X es un espacio topológico, entonces la colección de todos los subespacios de X que son tanto abiertos como cerrados forman un álgebra booleana con las operaciones

\lor

= unión y

\land

= intersección.
- Si R es un anillo y definimos el conjunto de idempotentes centrales como :A = entonces el conjunto A se convierte en un álgebra booleana con las operaciones e

\lor

f = e + f − ef y e

\land

f = ef.

Véase también

- Circuitos de conmutación
- Lógica binaria
- Puerta lógica
- Sistema digital
- Tablas de verdad Boole Algebra de Boole Algebra de Boole ja:ブール代数 th:พีชคณิตแบบบูล

Puerta lógica

Una puerta lógica, o compuerta lógica, es un dispositivo electrónico que es la expresión física de un operador booleano en la lógica de conmutación. Cada puerta lógica consiste en una red de dispositivos interruptores que cumple las condiciones booleanas para el operador particular. Son esencialmente circuitos de conmutación integrados en un chip. Claude Elwood Shannon experimentaba con relés o interruptores electromagnéticos para conseguir las condiciones de cada compuerta lógica, por ejemplo, para la función booleana Y (AND) colocaba interruptores en circuito serie, ya que con uno solo de éstos que tuviera la condición "abierto", la salida de la compuerta Y sería = 0, mientras que para la implementación de una compuerta O (OR), la conexión de los interruptores tiene una configuración en circuito paralelo. La tecnología microelectrónica actual permite la elevada integración de transistores actuando como conmutadores en redes lógicas dentro de un pequeño circuito integrado. El chip de la CPU es una de las máximas expresiones de este avance tecnológico. =Lógica directa=

Puerta SI (IF)

CPU La puerta lógica SI, realiza la función booleana igualdad. En la práctica se suele utilizar como amplificador de corriente (buffer en inglés). La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta SI es:

F = A \,

Su tabla de verdad es la siguiente:

Puerta Y (AND)

tabla de verdad La puerta lógica Y, más conocida por su nombre en inglés AND, realiza la función booleana de producto lógico. Su símbolo es un punto (·), aunque se suele omitir. Así, el producto lógico de las variables A y B se indica como AB, y se lee A y B o simplemente A por B. La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta AND es:

F = AB\,

Su tabla de verdad es la siguiente: Su definición se puede dar, como una compuerta que entrega un 1 lógico sólo si todas las entradas están a nivel alto 1.

Puerta O (OR)

tabla de verdad La puerta lógica O, más conocida por su nombre en inglés OR, realiza la operacion de suma lógica. Su símbolo es el más (+). Así la suma lógica de las variables A y B se indica como A + B y se lee A o B o simplemente A más B. En la figura de la derecha pueden observarse sus símbolos en electrónica. La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta OR es:

F = A + B\,

Su tabla de verdad es la siguiente: Podemos definir la puerta O como aquella que proporciona a su salida un 1 lógico si al menos una de sus entradas está a 1.

Puerta OR-exclusiva (XOR)

tabla de verdad La puerta lógica O-exclusiva, más conocida por su nombre en inglés XOR, realiza la función booleana A'B+AB'. Su símbolo es el más (+) inscrito en un círculo. En la figura de la derecha pueden observarse sus símbolos en electrónica. La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta XOR es:

F = A \oplus B\,

Su tabla de verdad es la siguiente: Se puede definir esta puerta como aquella que proporciona un 1, sólo si las dos entradas son distintas, esto es, 1 y 0 ó 0 y 1. =Lógica negada=

Puerta NO (NOT)

tabla de verdad La puerta lógica NO (NOT en inglés) realiza la función booleana de inversión o negación de una variable lógica. La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta NOT es:

F=\overline\,

Su tabla de verdad es la siguiente: Se puede definir como una puerta que proporciona el estado inverso del que esté en su entrada.

Puerta NO-Y (NAND)

ecuación La puerta lógica NO-Y, más conocida por su nombre en inglés NAND, realiza la operación de producto lógico negado. En la figura de la derecha pueden observarse sus símbolos en electrónica. La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta NAND es:

F = \overline=\overline+\overline\,

Su tabla de verdad es la siguiente: Podemos definir la puerta NO-Y como aquella que proporciona a su salida un 0 lógico únicamente cuando todas sus entradas están a 1.

Puerta NO-O (NOR)

tabla de verdad La puerta lógica NO-O, más conocida por su nombre en inglés NOR, realiza la operacion de suma lógica negada. En la figura de la derecha pueden observarse sus símbolos en electrónica. La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta NOR es:

F = \overline=\overline\times\overline\,

Su tabla de verdad es la siguiente: Podemos definir la puerta NO-O como aquella que proporciona a su salida un 1 lógico sólo cuando todas sus entradas están a 0. La puerta lógica NOR constituye un conjunto completo de operadores.

Puerta equivalencia (XNOR)

tabla de verdad La puerta lógica equivalencia, más conocida por su nombre en inglés XNOR, realiza la función booliana AB+A'B'. Su símbolo es un punto (·) inscrito en un círculo. En la figura de la derecha pueden observarse sus símbolos en electrónica. La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta XOR es:

F = \overline\,

Su tabla de verdad es la siguiente: Se puede definir esta puerta como aquella que proporciona un 1 lógico, sólo si las dos entradas son iguales, esto es, 0 y 0 ó 1 y 1. =Puertas lógicas triestado= Las puertas lógicas triestado (de tres estados), son un tipo de puertas es las cuales la salida tiene, además de los niveles alto y bajo, un tercer estado de alta impedancia normalmente representado por Z. El estado Z se implementa únicamente para facilitar el diseño de los circuitos, y no contiene ninguna información. Esta característica se utiliza en circuitos en los cuales las salidas de varias puertas lógicas se conectan a una única entrada, (evitando así un cortocircuito). Una entrada de control activa una única salida a la vez, dependiendo de la operación lógica requerida por el diseñador, mientras que las otras salidas se mantienen en el estado Z de alta impedancia (también denominado 'deshabilitado'). =Véase también=
- Álgebra de Boole
- Mapa de Karnaugh
- Diagrama de Venn
- Circuito integrado
- Condición de carrera Categoría:Componentes electrónicos Categoría:Hardware básico ja:論理回路

Sistema digital

Antónimo

- Sistema analógico Categoría: electrónica digital Categoría: telecomunicaciones ja:デジタル ko:디지털 th:ดิจิทัล

Relé

El relé es un dispositivo en el que por medio de un electroimán se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar circuitos eléctricos. :circuito Existen multitud de tipos distintos de relés, dependiendo del número de contactos, intensidad admisible por los mismos, tipo de corriente de accionamiento, tiempo de activación y desactivación, etc. En la Figura 1 se pueden apreciar la imagen de un relé de pequeñas dimensiones. La gran ventaja de los relés es la completa separación eléctrica entre la corriente de accionamiento (la que circula por la bobina del electroimán) y los circuitos controlados por los contactos, lo que hace que se puedan manejar altos voltajes ó elevadas potencias con pequeñas tensiones de control. El Relé es un interruptor operado magnéticamente. Este se activa o desactiva (dependiendo de la conexión) cuando el electroimán (que forma parte del Relé) es energizado (le damos el voltaje para que funcione). Esta operación causa que exista conexión o no, entre dos o más terminales del dispositivo (el Relé). Esta conexión se logra con la atracción o repulsión de un pequeño brazo, llamado armadura, por el electroimán. Este pequeño brazo conecta o desconecta los terminales antes mencionados. Ejemplo: Si el electroimán está activo jala el brazo (armadura) y conecta los puntos C y D. Si el electroimán se desactiva, conecta los puntos D y E. De esta manera se puede tener algo conectado, cuando el electroimán está activo, y otra cosa conectada, cuando está inactivo Es importante saber cual es la resistencia del bobinado del electroimán (lo que esta entre los terminales A y B) que activa el relé y con cuanto voltaje este se activa. Este voltaje y esta resistencia nos informan que magnitud debe de tener la señal que activará el relé y cuanta corriente se debe suministrar a éste. La corriente se obtiene con ayuda de la Ley de Ohm: I = V / R. donde: - I es la corriente necesaria para activar el relé - V es el voltaje para activar el relé - R es la resistencia del bobinado del relé Ventajas del Relé: - Permite el control de un dispositivo a distancia. No se necesita estar junto al dispositivo para hacerlo funcionar. - El Relé es activado con poca corriente, sin embargo puede activar grandes máquinas que consumen gran cantidad de corriente. - Con una sola señal de control, puedo controlar varios Relés a la vez. Categoría:Componentes electrónicos Categoría:Hardware básico ja:継電器

Tubo de vacío

La válvula termoiónica, también llamada válvula o tubo de vacío, es un componente electrónico basado en la propiedad que tienen los metales en caliente de liberar electrones desde su superficie. El origen de la válvula termoiónica se remonta a la invención de las lámparas incandescentes por Thomas Alva Edison, ya que éste, al ver que con el uso el cristal de estas lámparas se iba oscureciendo, buscó la forma de aminorar dicho efecto, realizando para ello diversos experimentos. Uno de ellos fue la introducción en la ampolla de la lámpara de un electrodo en forma de placa, que se polarizaba eléctricamente con el fin de atraer las partículas que, al parecer, se desprendian del filamento. Con este experimento se observó que cuando el filamento se calienta se produce una agitación de los átomos del material que lo recubre, y los electrones de las órbitas de valencia son acelerados, alcanzado velocidades de escape, con lo que se forma una nube de electrones por encima del mismo. La nube termoiónica, fuertemente atraída por la placa, debido al potencial positivo aplicado en la misma, da lugar a la circulación de una corriente electrónica a través de la válvula entre el filamento y el ánodo. A este fenómeno se le denomina Efecto Edison-Richardson ó termoiónico. Llegados a este punto, tenemos que la válvula termoiónica más simple está constituida por una ampolla de vidrio, similar a la de las lámparas de incandescencia, a la que se le ha practicado el vacío y en la que, se hallan encerrados dos electrodos, denominados cátodo y ánodo. Físicamente, el cátodo, consiste en un filamento de tungsteno, recubierto por una sustancia rica en electrones libres, que se calienta mediante el paso de una corriente. El ánodo está formado por una placa metálica que rodea al filamento a una cierta distancia y a la que se aplica un potencial positivo. Por constar de dos electrodos a la válvula antes descrita se le denomina diodo. En tanto en cuanto que la función de cátodo es realizada directamente por el filamento, se trata de una válvula de caldeo directo. Cuando se quieren obtener mayores corrientes a través de la válvula y un aislamiento eléctrico entre la fuente de corriente de caldeo del filamento y la de ánodo-cátodo, se utiliza un cátodo independiente constituido por un tubito metálico revestido o "pintado" con algún material rico en electrones libres, como el óxido de torio, que rodea el filamento, aislado eléctricamente, pero muy próximo a él para poder calentarlo adecuadamente. En este caso la válvula se denomina de caldeo indirecto, pudiendo entonces la corriente del caldeo ser incluso alterna. En este tipo de válvulas el filamento solo es el elemento calefactor y no se considera un electrodo activo. Si se agregan otros electrodos entre ánodo y cátodo - llamados rejillas - se puede controlar o modular el flujo de electrones que llegan al ánodo, de ahí la denominación de válvula. Debido al hecho de que la corriente por el interior de la válvula solo puede circular en un sentido, una de las aplicaciones de las válvulas termoiónicas es su utilización como rectificador. Asimismo, y dado que con pequeñas diferencias de potencial aplicadas entre rejilla y cátodo se pueden producir variaciones considerables de la corriente circulante entre cátodo y ánodo, otra aplicación, posiblemente la más importante, es como amplificador. Según el número de electrodos las válvulas se clasifican en: Diodos, Triodos, Tetrodos, Pentodos, y así sucesivamente.

Enlaces externos

- [http://www.tubecollectors.org/ Asociación de coleccionistas]
- [http://www.tubecollector.org/ Virtual Valve Museum] category:Componentes electrónicos Categoría:Hardware básico ja:真空管 ko:진공관

Bit

Bit es el acrónimo de Binary digit. (dígito binario). Un bit es un dígito del sistema de numeración binario. Mientras que en nuestro sistema de numeración decimal se usan diez dígitos, en el binario se usan solo dos dígitos, el 0 y el 1. Un bit o dígito binario puede representar uno de esos dos valores, 0 ó 1. Podemos imaginarnos un bit como una bombilla que puede estar en uno de los siguientes dos estados: :apagada Imagen:Bulbgraph Off.png o encendida Imagen:Bulbgraph.png El bit es la unidad mínima de información empleada en informática, en cualquier dispositivo digital, o en la teoría de la información. Con él, podemos representar dos valores cualesquiera, como verdadero o falso, abierto o cerrado, blanco o negro, norte o sur, masculino o femenino, amarillo o azul, etc. Basta con asignar uno de esos valores al estado de "apagado" (0), y el otro al estado de "encendido" (1).

Combinaciones de bits

Con un bit podemos representar solamente dos valores. Para representar o codificar más información en un dispositivo digital, necesitamos una mayor cantidad de bits. Si usamos dos bits, tendremos cuatro combinaciones posibles:
- 0 0 - los dos están "apagados"
- 1 0 - el primero está "encendido" y el segundo "apagado"
- 0 1 - el primero está "apagado" y el segundo "encendido"
- 1 1 - los dos están "encendidos" Con estas cuatro combinaciones podemos representar hasta cuatro valores diferentes, como por ejemplo, los colores rojo, verde, azul y negro. A través de secuencias de bits, se puede codificar cualquier valor discreto como números, palabras, e imágenes. Cuatro bits forman un nibble, y pueden representar hasta 2^{4^{= 16 valores diferentes; ocho bits forman un octeto, y se pueden representar hasta 2^{8^{= 256 valores diferentes. En general, con n número de bits pueden representarse hasta 2^{n^{valores diferentes.

Nota: Un byte y un octeto no son la misma cosa. Mientras que un octeto siempre tiene 8 bits, un byte contiene un número fijo de bits, que no necesariamente son 8. En los computadores antiguos, el byte podría estar conformado por 6, 7, 8 ó 9 bits. Hoy en día, en la inmensa mayoría de los computadores, y en la mayoría de los campos, un byte tiene 8 bits, siendo equivalente al octeto, pero hay excepciones.

Valor de posición

En cualquier sistema de numeración, el valor de los dígitos depende del lugar en el que se encuentren.

En el sistema decimal, por ejemplo, el dígito 5 puede valer 5 si está en la posición de las unidades, pero vale 50 si está en la posición de las decenas, y 500 si está en la posición de las centenas. Generalizando, cada vez que nos movemos una posición hacia la izquierda el dígito vale 10 veces más, y cada vez que nos movemos una posición hacia la derecha, vale 10 veces menos. Esto también es aplicable a números con decimales.

+---------+---------+---------+
| Centena | Decena | Unidad |
+---------+---------+---------+
| x 100 | x 10 | x 1 |
+---------+---------+---------+

Por tanto, el número 153 en realidad es: 1 centena + 5 decenas + 3 unidades, es decir,
: 100 + 50 + 3 = 153.

En el sistema binario es similar, excepto que cada vez que un dígito binario (bit) se desplaza una posición hacia la izquierda vale el doble (2 veces más), y cada vez que se mueve hacia la derecha, vale la mitad (2 veces menos).

+----+----+----+----+----+ Valor del bit
| 16 | 8 | 4 | 2 | 1 | <-- de acuerdo a
+----+----+----+----+----+ su posición

Abajo vemos representado el número 19.
: 16 + 2 + 1 = 19.

También se pueden representar valores "decimales" (números reales, de punto flotante). Abajo vemos el número 5.25 representado en forma binaria.
: 4 + 1 + 0.25 = 5.25

Aunque la representación de números reales no es exactamente como lo que se muestra arriba, el esquema da una idea del concepto.

Subíndices

Cuando se trabaja con varios sistemas de numeración o cuando no está claro con cual se está trabajando, es típico usar un subíndice para indicar el sistema de numeración con el que se ha representado un número. El 10 es el subíndice para los números en el sistema decimal y el 2 para los del binario. En los ejemplos de arriba se muestran dos números en el sistema decimal y su equivalente en binario. Esta igualdad se representa de la siguiente manera:

- 19₁₀ = 10011₂

- 5.25₁₀ = 101.01₂

Bits más y menos significativos

Si un conjunto de bits (por ejemplo, un byte) representa un conjunto de elementos ordenados, los bits también han de guardar un orden. Se llama bit más significativo (MSB) al bit que tiene un mayor peso dentro del conjunto; análogamente, se llama bit menos significativo (LSB) al bit que tiene un menor peso dentro del conjunto.

Tomemos, por ejemplo, el número decimal 27 codificado en forma binaria en un octeto:

$27 = 16 + 8 + 2 + 1 = 2^4 + 2^3 + 2^1 + 2^0$ -> 0 0 0 1 1 0 1 1

En este caso, el primer '0' (que se corresponde con el coeficiente de $2^7$ ) es el bit más significativo, siendo el último '1' (que se corresponde con el coeficiente de $2^0$ ) el menos significativo.

Este aspecto es particularmente importante en la programación en código máquina, ya que algunas máquinas consideran el primer bit de la izquierda el más significativo (arquitecura little endian, Intel) mientras que otras consideran que ese es el menos significativo (arquitectura big endian, Motorola). De este modo, el número decimal 27 se almacenaría en una máquina little endian tal y como lo hemos codificado anteriormente, mientras que en una máquina big endian lo haría de forma invertida: 1 1 0 1 1 0 0 0

Véase también

- Tipo de dato

- Qubit

- Nibble

- Byte

- Kilobyte

- Megabyte

- Gigabyte

- Terabyte

- Petabyte

- Exabyte

- Zettabyte

- Yottabyte

- Célula Binaria

Categoría:Acrónimos de informática
Categoría:Teoría de la información
Categoría:Unidades de información

ja:ビット
ko:비트

simple:Bit

th:บิต

Lenguaje ensamblador
El lenguaje ensamblador o código simbólico (en inglés Assembly language) es una notación del lenguaje de máquina que es legible por personas y es específica de cada arquitectura de computadoras. El lenguaje de máquina, un simple patrón de bits, es hecho legible reemplazando valores crudos por símbolos denominados mnemónicos. Se inventó para facilitar la tarea de los primeros programadores que hasta ese momento tenían que escribir directamente en código binario.

Mientras que una computadora reconoce la instrucción de máquina IA-32
10110000 01100001
para los programadores de microprocesadores x86 es mucho más fácil reconocer dicha instrucción empleando lenguaje ensamblador:
mov al, 0x61
(que significa mover el valor hexadecimal 61 (97 decimal) al registro 'al'.)

Cada instrucción de la máquina se transforma en una única instrucción en código simbólico.

Pero además, para mejorar la legibilidad del programa, el código simbólico introduce instrucciones adicionales, que no corresponden a ninguna instrucción de la máquina y que proporcionan información. Se llaman "seudoinstrucciones".

El código simbólico puede parecer de difícil acceso, pero es más fácil de recordar e interpretar que el binario o el hexadecimal.

Los lenguajes simbólicos no resuelven definitivamente el problema de cómo programar un ordenador de la manera más sencilla posible. Para utilizarlos, hay que conocer a fondo el microprocesador, los registros de trabajo de que dispone, la estructura de la memoria, y muchas cosas más.

Además, el lenguaje ensamblador está demasiado ligado al microprocesador para que sea posible escribir programas independientes de la máquina en que van a ejecutarse.

Este código simbólico no puede ser ejecutado directamente por un ordenador, por lo que es preciso traducirlo previamente. Pero la traducción es un proceso mecánico y repetitivo, que se presta a su realización por un programa de ordenador.

Los programas que traducen código simbólico al lenguaje de máquina se llaman ensambladores ("assembler", en inglés), porque son capaces de ensamblar el programa traducido a partir de varias piezas, procedimientos o subrutinas.

Ejemplos de lenguaje ensamblador

El siguiente es un ejemplo del programa clásico Hola mundo escrito para la arquitectura de procesador x86 (bajo el sistema operativo DOS).

.model small
.stack
.data
Cadena1 DB 'Hola Mundo.$'
.code

programa:
mov ax, @data
mov ds, ax
mov dx, offset Cadena1
mov ah, 9
int 21h
end programa

Categoría:Lenguajes de programación
Ensamblado

ja:アセンブリ言語

Gonzalo Pineda
Gonzalo Pineda (born October 19, 1982) is a Mexican football player who, as of 2004 was playing for UNAM Pumas.

He was part of the Mexican 2004 Olympic football team, who exited in the first round, having finished third in group A, below group winners Mali and South Korea.
He is currently a regular on the Senior national team and with his club UNAM Pumas.

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