Código binario

¿Qué es el código binario?

El código binario es un sistema de escritura que emplea dos símbolos y que se utiliza usualmente para darle instrucciones al procesador de los computadores. En este, y en la mayoría de los casos, el código consta de dos números: el 0 y el 1. A partir de estas dos únicas cifras, se le asigna un patrón a cada instrucción, carácter u otra información, que en el caso de las computadoras se conocen como bits y que son organizados secuencialmente por la memoria principal. El código binario funciona a partir de cadenas de bits que pueden tener un ancho fijo o variable. En el primer caso, cada letra, dígito o carácter se representa en una cadena de bits de igual longitud que pueden interpretarse como número binarios a partir de una notación octal, decimal o hexadecimal.

El código binario actual se basa en el sistema desarrollado por el filósofo y matemático alemán Gottfried Leibniz en su artículo La explicación de la aritmética binaria, escrito en 1689. En este escrito Leibniz hace mención de las utilidades que podría traer consigo el código binario y cómo este se puede encontrar esbozado en el texto chino de I Ching (El Libro de los Cambios). Gottfried notó que los hexagramas expuestos en este texto correspondían a los números binarios comprendidos entre el 0 y el 111111, en los cuales vio una constatación de sus propias creencias religiosas, en especial de la creación de la nada cristiana (creatio ex nihilo). Por ello creó un sistema binario a partir del 0 y el 1, pues creía que la complejidad de la vida podía simplificarse a una reducida serie de proposiciones directas; aunque no encontró gran utilidad para su sistema binario mientras estuvo vivo.

En 1847, el matemático y lógico inglés redactó el artículo El análisis matemático de la lógica, que daría pie a lo que hoy conocemos como álgebra booleana. En este artículo desarrolla un sistema algebraico de lógica que se basa en un código binario con las opciones “Sí”, correspondiente a encendido, y “no”, correspondiente a apagado. El matemático e ingeniero eléctrico Claude Elwood Shannon describió en 1937 la relación entre este sistema y los circuitos eléctricos en su tesis “Una teoría matemática de la comunicación”, que daría inicio a las aplicaciones prácticas del código binario en circuitos, computadoras y demás.

Además del código binario de Leibniz, se pueden encontrar otros sistemas binarios muy populares en la actualidad. Un ejemplo de ellos es el código braille, que funciona a partir de cuadrículas con seis puntos organizados en dos filas y tres columnas. Cada punto tiene dos estados diferenciados al tacto: elevado y no elevado. Este sistema fue desarrollado por Louis Braille y actualmente se utiliza para ayudar a las personas ciegas, pues sirve para representar números, letras y signos de puntuación a partir del tacto. Otro ejemplo de código binario es el Bagua, usado en el feng shui, el I Ching y la cosmología taoísta. Este código funciona a partir de 8 trigramas, cada uno de los cuales tiene dos formas: bā y guà. En la actualidad, el código binario de ceros y unos es usado en el Código Estándar Americano para el Intercambio de Información (ASCII) y en el Decimal codificado en binario (BCD).

¿Cómo leen los procesadores el código binario?

Los microprocesadores, más conocidos únicamente como procesadores, funcionan a partir del código binario mediante los siguientes pasos:

• Prefetch: cuando se realiza una prelectura de la instrucción en la memoria principal.
• Fetch: cuando se envía la instrucción al decodificador.
• Decodificación: cuando se determina qué instrucción se debe realizar a partir del código.
• Ejecución: cuando se leen los operandos y se lleva a cabo el procesamiento.
• Registro: cuando se realiza una escritura de los resultados de la instrucción en la memoria principal.