sábado, 25 de enero de 2020

OPERACIONES BASICAS BINARIAS

**EJERCICIO 2**

El sistema binario está compuesto por dos dígitos o elementos 0 y 1. También se le conoce como sistema base 2, ya que utilizan potencias de dos para representar los números. Ejemplo:
1101 → 1 × 2+ 1 × 2+ 0 × 2+ 1 × 20
De forma decimal se expresaría:
8 + 4 + 1 = 13 = 1101
En el sistema binario 1101 representa el 13 en el sistema decimal.

SUMA DE BINARIOS

La tabla de sumar para números binarios es la siguiente:

 +
 0
 110 

Las posibles combinaciones al sumar dos bits son:

0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 10

Note que al sumar 1 + 1 es 102, es decir, llevamos 1 a la siguiente posición de la izquierda (acarreo). Esto es equivalente, en el sistema decimal a sumar 9 + 1, que da 10: cero en la posición que estamos sumando y un 1 de acarreo a la siguiente posición.

Ejemplo

 Acarreo  1     
 11
 +
 Resultado001

Se puede convertir la operación binaria en una operación decimal, resolver la decimal, y después transformar el resultado en un (número) binario. Operamos como en el sistema decimal: comenzamos a sumar desde la derecha, en nuestro ejemplo, 1 + 1 = 10, entonces escribimos 0 en la fila del resultado y llevamos 1 (este "1" se llama acarreo o arrastre). A continuación se suma el acarreo a la siguiente columna: 1 + 0 + 0 = 1, y seguimos hasta terminar todas la columnas (exactamente como en decimal).

RESTA DE BINARIOS

El algoritmo de la resta en sistema 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

0 - 1 = 1 (se transforma en 10 - 1 = 1) (en sistema decimal equivale a 2 - 1 = 1)

La resta 0 - 1 se resuelve, igual que en el sistema decimal, tomando una unidad prestada de la posición siguiente: 0 - 1 = 1 y me llevo 1, lo que equivale a decir en el sistema decimal, 2 - 1 = 1.

En decimal, por ejemplo tienes 100-19, obviamente a 0 no le puedes quitar 9, así que debemos tomar prestado 1 para volverlo un 10 (en decimal la base es 10), y así si 10-9=1.

En binarios pasa lo mismo, no le puedes quitar 1 a 0, debes de tomar 1 prestado al de un lado, pero cuidado aquí viene lo complicado tu numero no se va a volver 10, recuerda que en binario la base es 2 y por lo tanto se volverá 2 en binario, y ahora sí a 2 le quitas 1, 2-1=1, y continuas restando pero recuerda que llevas 1, porque pediste prestado.

Ejemplo para que le entiendas mejor, vamos a restar 201 - 67, ya sabemos que es 134, vamos a hacerlo en binario :

  1 1 0 0 1 0 0 1.......................201
- 0 1 0 0 0 0 1 1.......................67

Tomamos los dos últimos números, 1-1 es igual a 0, y no llevamos nada (no pedimos prestado)

  1 1 0 0 1 0 0 1
- 0 1 0 0 0 0 1 1
------------------------
                        0

Ahora la siguiente columna 0-1, ya dijimos que no se puede, así que va a tomar 1 prestado al de la columna del lado izquierdo, se que vas a decir "es un cero, no nos puede prestar 1", lo que pasa es que ese cero le pide a su vez al de lado, y así hasta que encuentres un 1, pero no te fijes en eso, vamos a seguir restando y no nos vamos a preocupar por eso ahora, entonces ahora nos prestaron 1 (no importa quién) y tenemos un 1 0 (este numero es 2 en binario no 10 en decimal, no te vayas a confundir), entonces en binario tienes 10-1, que en decimal es 2-1=1, y llevamos 1 (porque pedimos 1 prestado)

  1 1 0 0 1 0 0 1 arriba
- 0 1 0 0 0 0 1 1 abajo
------------------------
                    1 0

Para la siguiente columna tenemos 0 - 0, pero recuerda que tomamos 1 prestado así que en realidad tenemos 0 - 1 (le sumamos el 1 al de abajo), de nuevo tenemos que pedir prestado y entonces tenemos en binaria 1 0 -1 que en decimal es 2-1=1, y de nuevo llevamos 1

  1 1 0 0 1 0 0 1
- 0 1 0 0 0 0 1 1
------------------------
                 1 1 0

Continuamos con 1 - 0 , pero como llevamos 1 tenemos ahora 1 - 1, esto si lo podemos resolver 1 - 1 = 1 (en binario y decimal).

  1 1 0 0 1 0 0 1
- 0 1 0 0 0 0 1 1
------------------------
              0 1 1 0

Lo demás es muy fácil: 
0 - 0=0
0 - 0=0
1 - 1=0
1 - 0=1


  1 1 0 0 1 0 0 1
- 0 1 0 0 0 0 1 1
------------------------
  1 0 0 0 0 1 1 0       que en decimal es 134.

Es lo mismo que la resta en decimal, pides prestado y llevas, nada más debes de ser cuidadoso y recordar que tu base es 2.

"En este mundo solo existen 10 tipos de personas, las que saben binario y las que no" =)

PRODUCTOS BINARIOS

La tabla de multiplicar para números binarios es la siguiente:
  ·  0  1
  0  0  0
  1  0  1
El algoritmo del producto en binario es igual que en números decimales; aunque se lleva a cabo con más sencillez, ya que el 0 multiplicado por cualquier número da 0, y el 1 es el elemento neutro del producto.
Por ejemplo, multipliquemos 10110 por 1001:
        10110  X  1001                            
                       10110               
                    00000                
                  00000                
                10110                
                11000110

DIVISIÓN DE BINARIOS

La división en binario es similar al decimal; la única diferencia es que a la hora de hacer las restas, dentro de la división, éstas deben ser realizadas en binario.
Ejemplo
Dividir 100010010 (274) entre 1101 (13):


  100010010 |1101
-0000                010101   
  10001
   -1101
     01000
    - 0000
       10000
       - 1101
         00011
         - 0000
            01110
            - 1101
            00001

MATERIAL DE CONSULTA



**25/01/20**


Libro 1.- Organización y Arquitectura de Computadoras, autor: Stalling Williams, México, Pearson Prentice Hall, 2006.



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Reseña: La finalidad de este texto es que el lector aprenda los principios de diseño e implementación de la organización y arquitectura de los computadores actuales. Por consiguiente, un tratamiento puramente conceptual o teórico sería inadecuado. Este libro utiliza ejemplos de muchas máquinas diferentes para clarificar v reforzar los conceptos presentados. Muchos, pero no todos, de los ejemplos se han ideado a partir de dos familias de computadores: Intel Pentium 4 y PowerPC IBM/Freescale. Estos dos sistemas juntos abarcan la mayoría de las tendencias en diseño de los computadores de hoy en día. El Pentium 4 es esencialmente un computador con un conjunto complejo de instrucciones (CISC, Complex Instruction Set Computer) con características RISC, mientras que el PowerPC es esencialmente un computador con un conjunto reducido de instrucciones (RISC, Reduced Instruction Set Computer). Ambos sistemas utilizan principios de diseño superescalar y ambos soportan configuraciones multiprocesador.

Libro 2
.-Arquitectura de computadoras. Autor: Parhami, Behrooz. Mexico, Mc Graw Hill, 2007.


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Reseña: En este contexto, la arquitectura de computadoras abarca un conjunto de ideas fundamentales que se aplican al diseño o comprensión de cualquier computadora, desde lo más pequeños microprocesadores anidados que controlan los aparatos electrodomésticos, cámaras y muchos otros dispositivos ( por ejemplo, máquina personales, servidores y complejos sistemas de computadoras) hasta las más poderosas supercomputadoras que se encuentran sólo en( y son costeables) los grandes centros de datos o en los principales laboratorios científicos. Este libro de texto, que en realidad constituye una prolongación de las notas que el autor desarrollo y mejoró a lo largo de muchos años, cubre las ideas fundamentales de la arquitectura de computadoras con cierta profundidad y ofrece muchos conceptos avanzados que se pueden seguir en cursos de nivel superior, como los de supercomputadoras, procesamiento paralelo y sistemas de distribución.


Libro 3.- Organización y Arquitectura de Computacional, autores: Alfonso Aníbal Guijarro Rodríguez, Pedro Manuel García Arias, Ángela Olivia Yanza Montalván. Edacun, Academia Universitaria.

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Reseña: El libro consta de cinco capítulos. En el primero, se valora la organización, estructura y componentes del computador. En el segundo, se trata la evolución y prestaciones de los computadores. En el tercero, se aborda la organización y arquitectura de las memorias. En el cuarto, se estima el alto nivel del funcionamiento y de las interconexiones del computador; y en el quinto, se alude el sistemas de numeración: conversiones y operaciones.