Operación binaria
Keywords: Operación binaria, Ciencias de la computación, Computador, Constante, Función, Información, Informática, Invento
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Conformidades
- Es cualquier operación matemática entre dos o más variables, en módulo 2, también llamado base decimal.
- Desde el punto de vista de la informática, estas operaciones aunque son puramente matemáticas, forman parte de la tecnología subyacente en los computadores para el proceso digital de la información, y como tal en general es cualquier operación o función de un sistema microprocesador
- De un modo más específico, se refiere a cualquier operación del conjunto de que dispone un sistema de ejecución de un microprocesador.
- Más específicamente aún se refiere al conjunto de operaciones de los siguientes tipos de operaciones (que son las que se describirán en este artículo con algún detalle), con lo s que de un modo elemental se pueden realizar cálculos sobre números y entidades representadas con números: variables y constantes
- Operaciones Lógicas también llamadas Operaciones Booleanas en mención al Álgebra de Boole
- Operaciones Aritméticas
- Operaciones Comparativas
- Operaciones de Desplazamiento
- Operaciones de Rotación
Como operación matemática (1)
Introducción
- Aunque es frecuente que incluso en academias, sin más prolegómenos se hable de sistema binario y se pasa a explicar 1 y 0, intentando situar al alumno en la pista de la comprensión de equivalencia matemática con el sistema binario, e incluso enseñando a hallar el equivalente entre el sistema decimal y binario, se olvida siempre, quizás por que se ignora, que el 1 y el 0 no se inventan para crear una numeración.
- Así resulta frecuente ver que los matemáticos tienen dificultad para aplicar funciones en módulo binario, que no sean puramente aritméticas (es decir algebraicas). Del mismo modo, los que estudian ciencias de la computación parecen desconocer el principio del 1 y el 0 en base a las matemáticas.
- Todo ello se ve más confuso, por cuanto se habla de tensiones y arbitrariamente se le adjudica un valor u otro, a diferentes tensiones (un rango de tensión, para el valor "1" y un rango de tensión para el valor "0", que sea el voltaje superior, o el inferior uno u otro, se resume en llamarlo lógica positiva, o lógica negativa.
- Se aclara para todos, y que los profesores tomen nota; que el "1" es la resultante matemática de la división, en la función : X/X=1 sea cual sea el valor de X , e igualmente el "0" resulta , no de ningún invento extraordinario, recién descubierto, si no de la resta: X-X=0 sea cual sea el valor de X . Por tanto, no debiera resultar tan abstracto para el matemático aplicar álgebra binaria cual la decimal, ni debiera resultar tan solemne al alumno de computación el origen del "0" y el "1"
Suma binaria
La suma binaria se puede realizar cómodamente siguiendo las tres reglas descritas: 1º Si el número de unos (en sentido vertical) es par el resultado es 0. 2º Si el número de unos (en sentido vertical) es impar el resultado es 1. 3º Acarreo tantos unos como parejas (completas) de números 1 haya.
Por ejemplo:
Hay que sumar 1010 (que en decimal es 10) y 1111 (que en decimal es 15).
1010 1111
11001
(que en decimal son 25).
Resta binaria
Las cuatro reglas básicas para la resta de números binarios son: • 0 - 0 = 0 • 1 – 1 = 0 • 1 – 0 = 1 • 0 – 1 = 1 ( con acarreo negativo de 1)
Al restarse números algunas veces se genera un acarreo negativo que pasa a la siguiente columna de la izquierda. En binario solo se produce este acarreo cuando se intenta restar 1 de 0 (4ª regla). Ejemplo sobre esta situación, restar 011 de 101: 101 – 011 = 010 Detalle de la operación:
101
-
(1)011
----------
010
1. en la columna derecha se realiza la resta de 1 – 1 = 0
2. en la columna central se produce un acarreo negativo de 1 a la columna siguiente (4ª regla) que da lugar a 10 en esta columna, luego 10 -1 = 1 con acarreo de 1 a la siguiente columna
3. en la columna izquierda, se resta 1 del acarreo producido en al anterior columna y da como resultado 0, luego se resta 0 – 0 = 0
Multiplicación binaria
División binaria
Como operación digital (2)
Como operación de un subsistema de ejecución (3)
- Hay muchos más tipos para tratar convenientemente la información en un sistema microprocesador , tales como manejo de variables de cadenas, moviminetos de datos entre secciones físicas etc... para una mayor profundidad en detalles sobre el tema, ver juego básico de instrucciones de un sistema microprocesador o juego de instrucciones de un microprocesador determinado.
Como proceso de datos numéricos (4)
- Debe tenerse en consideración que esta clasificación, es una aproximación para afrontar el tema con cierto orden en base al registro enciclopédico, ya que estrictamente unos campos entran en otros, y resulta imposible separar de modo absoluto cada uno de ellos, considerando esta, una clasificación plenamente aceptable.
Operaciones Lógicas
- También llamadas operaciones booleanas en mención al Álgebra de Boole
Operaciones Aritméticas
- Son las mismas tratadas en la primera sección
Operaciones Comparativas
- O de comparación