Comunicación y representación de la información

Transcripción

1 Comunicación y representación de la información Unidad 0 C.F.G.M. Sistemas Microinformáticos y Redes Redes Locales Curso 2017/2018 IES Antonio Gala Palma del Río

2 Índice de contenido Comunicación y representación de la información Elementos de un sistema de comunicación Representación de la información Sistemas de codificación Sistema decimal Sistema binario Sistema octal Sistema hexadecimal La tabla de códigos ASCII Convertir de binario a decimal Convertir de decimal a binario Convertir de octal a binario Convertir de binario a octal Convertir de binario a hexadecimal Convertir de hexadecimal a binario Medida de la información Ejercicios de repaso y consolidación...11

3 Comunicación y representación de la información 1. Elementos de un sistema de comunicación La comunicación el proceso mediante el cual una entidad transmite información a otra con el objeto de ponerla en su conocimiento. En este proceso intervienen los siguientes elementos: Emisor: es la entidad que transmite la información. Receptor: es la entidad que recibe la información. Mensaje: es la información que el emisor transmite al receptor. Canal: es el medio por el que se transmite el mensaje. Código: es el conjunto de signos, reglas y normas (lenguaje) que se emplean para construir el mensaje. Cuando dos personas hablan entre ellas, se dice que se están comunicando. Cuando una persona interactúa con una máquina, también existe comunicación. Las entidades que intervienen en la comunicación pueden ser por tanto de naturaleza muy distinta. En el proceso de comunicación, además de estos elementos, habitualmente interviene un factor adicional denominado ruido. Se considera ruido cualquier interferencia que contamine tanto el mensaje como el canal o el código. Por ejemplo, cuando estamos hablando con otra persona, nos puede molestar el sonido que emite el ambiente (como el ruido del motor de los coches al pasar, la televisión, la música, conversaciones de otras personas, etc.). Cuando el ruido supera un determinado umbral, podría impedir la comunicación. Todo proceso de comunicación debe estar regido por una serie de normas, que llamamos protocolo de comunicación. El protocolo de comunicación está determinado por los siguientes aspectos: Cómo se debe iniciar y finalizar la comunicación. Qué lenguaje se va a utilizar. La tolerancia al ruido y a los fallos en la comunicación. Cómo actuar en el caso de que la comunicación se interrumpa de forma involuntaria o de que no haya podido llevarse a cabo adecuadamente. No todos los procesos de comunicación pueden llevarse a cabo con un 100% de fiabilidad; a veces se producen fallos en los diferentes elementos del sistema. Por regla general, cualquier sistema de comunicación está preparado para trabajar con fallos. Estos fallos se pueden subsanar en algunos casos, mientras que en otros simplemente completamos los fragmentos de información erróneos por el contexto.

4 2. Representación de la información En cualquier medio de comunicación la información que forma parte del mensaje debe ser representada de forma que el receptor pueda posteriormente interpretarla. No siempre el emisor y el receptor utilizan el mismo código. Cuando utilizan códigos distintos, hay un elemento intermediario que se encarga de traducir los lenguajes de ambos, de forma que recibe la información de uno, la interpreta y se la representa al otro en el lenguaje que entiende. Por ejemplo, cuando hablan dos personas en diferente idioma se utiliza un intérprete para traducir lo que dice cada uno al otro. En cualquier caso, la información debe codificarse en un determinado lenguaje para poder transmitirla. En el caso de los humanos, utilizamos como lenguaje nuestro idioma, signos, iconos, etc Sistemas de codificación Para codificar el mensaje es necesario emplear un sistema de codificación. El sistema de codificación está compuesto por un conjunto de símbolos y una serie de normas que definen cómo utilizarlos. Un mensaje estará formado por una cadena de símbolos, colocados de acuerdo a las normas del sistema de codificación. Por regla general, la posición del símbolo en la cadena define el valor de este en la misma. El código morse es un ejemplo de sistema de codificación 2.2. Sistema decimal Este sistema es el que utilizamos normalmente las personas para interpretar números. Se compone de diez elementos (en este caso los llamamos cifras), del 0 al 9, pudiendo generar cadenas de números con significado propio. Combinamos estos dígitos para formar cantidades: 0, 1, 2, 3,... 10, , D ={0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} 5

5 Como ya hemos visto, la posición del símbolo en la cadena es determinante; así, no es lo mismo 123 que 321 o 231. Observa que cuando se acaban los dígitos de 1 cifra, se vuelve al principio y se añade un dígito más, y lo mismo pasa cuando se acaban las 2 cifras, etc: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, , 99, 100, 10, 102, , 999, 1000, etc Sistema binario En el mundo informático todo se representa utilizando dos estados, llamados bits. El sistema de numeración formado por estos dos elementos se llama sistema binario o base 2, y utiliza sólo dos dígitos: 0 y 1. Esto es porque dentro de las máquinas electrónicas, sólo existen dos estados: 0, que representa la ausencia de corriente eléctrica, y 1, que representa el paso de corriente eléctrica. De esta manera, un ordenador interpreta los impulsos eléctricos y los traduce a cadenas de ceros y unos, a los que posteriormente se les dará un significado más complejo. En las cadenas binarias, cada elemento recibe el nombre de bit. La secuencia de números para contar en este sistema quedaría: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000, 1001,... Cada número binario tiene su correspondiente número decimal: el 0 binario es el 0 decimal, el 1 es el 1, el 10 es el 2, el 11 es el 3, etc. Para almacenar la información, lo que se hace es convertir los datos de sistema decimal a binario, y luego para mostrarla otra vez, se convierte de binario a decimal. MSB LSB Vocabulario: MSB. Acrónimo de Most Significant Bit (bit más significativo). Es el bit con más valor en la cadena. LSB. Acrónimo de Least Significant Bit (bit menos significativo). Es el bit con menos valor en la cadena Sistema octal El sistema octal posee ocho símbolos: D ={0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}, por tanto, su base es 8. Cuando se acaban los dígitos de 1 cifra, se vuelve al principio y se añade un dígito más, y lo mismo pasa cuando se acaban las 2 cifras, etc: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, , 77, 100, 101, 102, , 777, 1000, etc. 6

6 2.5. Sistema hexadecimal Está compuesto por 16 símbolos: D ={0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F}, su base es 16. Es uno de los sistemas más utilizados en electrónica digital. También se utiliza mucho en edición gráfica y web (edición HTML, retoque fotográfico) para determinar con exactitud los colores La tabla de códigos ASCII La tabla ASCII (American Standard Code for Information Interchange) es una tabla que codifica un total de 256 símbolos diferentes, asociándoles a cada uno un número (del 0 al 255). Se puede consultar en varias webs, por ejemplo: Si el fichero de texto está guardado en formato ASCII (uno de los más utilizados), cada símbolo que se escribe se almacena directamente con su código. Ejemplo: si escribimos Hola : H = o = l = a = Se almacenaría:

7 2.7. Convertir de binario a decimal Consiste en separar los bits del número binario, y colocar cada una de las cifras debajo de una de las potencias de 2. Sumando las potencias de 2 que coincidan con un 1 del número, tenemos el resultado en decimal. Ejemplo: para el número binario Convertir de decimal a binario Para convertir un número de decimal a binario, tenemos que ir dividiéndolo entre 2 sucesivamente, y quedándonos con todos los restos, y el último cociente (cuando ya no se pueda dividir más). Los restos y cociente serán 0 o 1. Después, se pone primero el último cociente, y los restos desde el último al primero (en orden inverso a como hemos ido dividiendo) Ejemplo: para el número Paso 1: Dividimos el número decimal entre dos y hacemos divisiones sucesivas de los cocientes resultantes hasta que este sea cero o uno. 8

8 Paso 2: El último cociente lo asignamos como MSB de la cadena binaria. Vamos cogiendo los restos, en el sentido del último al primero, y completamos la cadena. El primer resto será el LSB. Resultado: = Convertir de octal a binario El sistema octal tiene una peculiaridad que lo hace muy interesante y es que la conversión al sistema binario resulta muy sencilla ya que 8 = 2 3, de modo que para convertir un número octal a binario solo tenemos que sustituir cada cifra por su equivalente en binario con 3 dígitos. Por ejemplo: = = Convertir de binario a octal Para convertir un número binario en octal, solo tenemos que agrupar los bits de tres en tres, comenzando por el de menor peso, y sustituir cada grupo de 3 bits por la cifra equivalente en octal. Por ejemplo: =

9 2.11. Convertir de binario a hexadecimal Todos los números del sistema hexadecimal se pueden expresar en cuatro bits binarios al ser 16=2 4, luego la conversión de un número hexadecimal a uno binario es muy sencilla: basta con sustituir cada cifra hexadecimal por su equivalente en binario de 4 dígitos. Por ejemplo: 3AFF 16 = Convertir de hexadecimal a binario Asimismo, la conversión de un número binario a hexadecimal es igual de sencilla: se agrupan los bits de cuatro en cuatro, comenzando por la derecha (por el bit de menor peso), y luego se sustituye cada grupo de cuatro bits por su equivalente hexadecimal. Por ejemplo: = 4DF Medida de la información La información que se almacena en los equipos informáticos ocupa un espacio. Ese espacio se mide en bits y, como recordarás, un bit es la unidad mínima de información. A partir del bit existen otras magnitudes derivadas, las cuales se utilizan habitualmente para indicar las capacidades de memoria, de discos duros, de tamaño de archivos, etc. Vocabulario: b Bit B Byte KB Kilobyte Kb Kilobit MB Megabyte Mb Megabit GB Gigabyte Gb Gigabit TB Terabyte Tb Terabit PB Petabyte Pb Petabit EB Exabyte Eb Exabit 10

10 3. Ejercicios de repaso y consolidación 1. Convierte de decimal a binario: a) Cómo quedaría tu nombre (sin apellidos) almacenado en un archivo de texto ASCII? Represéntalo en formato binario. b) c) d) e) f) g) h) Pasa de hexadecimal a binario, y luego a decimal, los siguientes números: a) 3CB16 b) A5C16 3. Convertir los siguientes números de octal a binario, y luego a decimal, los siguientes números: 6. En un fichero de texto ASCII hay grabado lo siguiente en formato binario: Qué texto hay guardado en el fichero? 7. Utilizando la tabla de conversión de medidas de información (apartado 2.13), completa los huecos en las siguientes expresiones. a) 2B = b b) KB = b c) 1 GB = MB d) b = KB e) 2 TB = MB f) MB = GB a) 428 b) 3768 c) Convierte de binario a texto usando la tabla ASCII: a) b) c) Cuál es el elemento por el que se transmite la información en un proceso de comunicación? a) El código. b) El ruido. c) El canal. d)

11 10. Cuál de los siguientes elementos NO forma parte del sistema de codificación octal? a) 0. b) 9. c) Cuál es el MSB de la cadena 10010? a) El 1 b) El 0. c) El Cómo se denomina a la unidad mínima de información? a) Bit. b) Byte. c) Tip. 13. Cuál de estas equivalencias es correcta? a) 1 bit = 8 bytes. b) 1 KB = bits. c) 1 GB = KB. 14. Cuál sería la representación binaria del número ? a) b) c) Cuál es la representación decimal de la cadena binaria ? a) 84. b) 21. c) Cuál de las siguientes magnitudes es mayor? a) GB. b) TB. c) MB. d) PB. 17. Cuántos bits tiene una IPv4? a) 32 bits. b) 64 bits. c) 8 bits. 12