miércoles, 20 de junio de 2012

Algunos ejercicios simples con números binarios

Al igual que los seres humanos, las computadoras también tienen una forma de comunicarse, las computadoras se crearon de tal manera que trasmiten datos entre ellas mediate una serie de números ceros (0) y unos (1). A este sistema se le conoce como sistema binario.

http://q8allinone.com/wp-content/uploads/2011/10/binary+codes1.jpg

Les presento mi nombre completo escrito en código binario ASCII de 8 bits:
01001011011000010111001001100101011011100010000001001111011101000110010101110010011011110010000001000001011100100111010001100101011000110110100001100101                                       
¿Interesante no? A continuación dejo la siguiente página donde podrán encontrar el código binario ASCII para cualquier carácter que necesiten:
http://www.ascii-code.com/

Supongamos que quisiéramos desarrollar un nuevo código binario para comunicar un teclado y un sintetizador musical muy sencillo. El teclado incluye sólo 7 teclas, las cuales corresponden a las notas: DO, RE, MI, FA, SOL, LA, SI.   Es decir, sólo se pueden presionar esas 7  (por simplicidad del ejercicio se omiten todas las demás teclas). 
El sintetizador es el equipo que recibe los datos del teclado en formato binario cada que se presiona una tecla. Este sólo puede tocar las 7 notas mencionadas.
Se requiere diseñar una codificación para enviar datos entre el teclado y el sintetizador. 

¿De cuántos bits tendría que ser el código?
La respuesta son 3 bits, ya que con 3 bits se puede representar del número 0 al número 7.
Si tuvieramos que elaborar una tabla donde aparezca cada una de las 7 notas y su correspondiente valor en binario, quedaría algo parecido a ésto:

Número binario
Nota
001
DO
010
RE
011
MI
100
FA
101
SOL
110
LA
111
SI


Ahora supongamos que alguien toca las siguientes notas en el teclado:
MI, MI, MI, MI, MI, MI, MI, SOL, DO, RE, MI

Según el código que diseñamos, ¿cómo se vería en binario la información transmitida entre el teclado y el sintetizador?
La respuesta sería: 011011011011011011011101001010011.
Es simple, ya que solo tenemos que seguir el código que diseñamos anteriormente y asegurarnos que corresponda a las notas correctas.


Hablando de códigos... ¿Has escuchado el código MIDI?
Si gustas de la música, seguramente ya has escuchado hablar de él. MIDI (Musical Instruments Digital Interface) o Interfase Digital para Instrumentos Musicales es un protocolo de comunicación serial estándar que permite a dispositivos electrónicos como las computadoras o sintetizadores, compartir información para generar sonidos.  
Este código surge en el año 1983 debido a la necesidad de unificar criterios sobre la construcción de instrumentos musicales electrónicos con tecnología digital. Estos instrumentos, al ser digitales, tienen una estructura similar a la de una computadora, por lo que trabajan con un microprocesador, memoria y códigos en sistema binario. Para diseñar un sistema digital, es imprescindible codificar todas las acciones y variables que se manejen. Codificar significa en este caso, asignar a cada variable o situación dada (como por ejemplo tocar una tecla) un código binario de forma tal que quede representada por este, pues una computadora solo puede manejar códigos binarios.
En otras palabras, MIDI es un conjunto de condiciones a las que debe ajustarse un fabricante para construir un instrumento musical electrónico. Tales condiciones se refieren a la codificación y unificación de las acciones que se realizan en el instrumento, a la determinación de canales de transmisión, la forma en que pasan los datos o códigos de un instrumento a otro, etcétera. Cada vez que se realiza alguna acción sobre un instrumento, éste fabrica un mensaje que consiste en uno o más códigos binarios que comunican a otros instrumentos lo que se ha realizado.

http://data.whicdn.com/images/3117486/tumblr_kwqtklaLRg1qzcz08o1_500_large.jpg

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