Circuitos digitales y el sistema binario.

Ahora que ya tenemos un poco más claro el concepto de número y las diferentes formas que tenemos de representarlo, podemos retomar el esquema de un circuito digital para precisarlo un poco más.

Figura 1. Un circuito digital genérico, con entradas y salidas binarias.

Con la tecnología que hay actualmente, los circuitos digitales manipulan números que están representados en binario. Así podemos decir que un circuito digital actual tiene como entradas y salidas números en binario. Es decir, números que vienen expresados con los dígitos ’0’ y ’1’. En la figura 1 se ha dibujado un circuito digital genérico, en el que sus entradas y salidas se expresan en binario. Cada una de las entradas y salida representa un dígito binario. ¿Pero cual es el peso de este dígito? Eso nos lo indican los subíndices de las letras E y S. Así, la entrada E₀ se corresponde con el dígito de menor peso, la entrada E₁ con los dígitos de peso 2¹ = 2 , y así sucesivamente hasta la entrada n que es la de mayor peso. Lo mismo es aplicable a la salida.

En los circuitos digitales, los números que se procesan, están expresados en binario, tanto en la entrada como en la salida.

Un dígito binario, que puede ser ’0’ ó ’1’, recibe el nombre de BIT, del término inglés BInary digiT (dígito binario). Utilizaremos los bits para indicar el tamaño de las entradas y salidas de nuestros circuitos. Así por ejemplo podemos tener un circuito digital con 3 bits de entrada y 4 de salida. Este circuito se muestra en la figura 2.

Figura 2. Un circuito digital con 3 bits de entrada y 4 de salida.

Los circuitos digitales sólo saben trabajar con números en binario, sin embargo a los humanos nos es más cómodo trabajar en decimal. Trabajar con número binarios puede parecer “poco intuitivo”. Vamos a ver cómo en determinadas ocasiones resulta muy intuitivo el trabajar con números binarios.

Figura 3. Utilización del sistema binario para expresar el estado de 5 bombillas.

Imaginemos que en una habitación hay 5 bombillas situadas en la misma línea, y que cada una de ellas puede estar encendida o apagada. ¿Cómo podríamos representar el estado de estas 5 bombillas mediante números? Una manera muy intuitiva sería utilizar el sistema binario, en el que utilizaríamos el dígito 1 para indicar que la bombilla está encendida y el dígito 0 para indicar que está apagada. Así el número 01011 nos indica que la primera bombilla está apagada, la segunda encendida, la tercera apagada y las dos últimas encendidas, como se muestra en la figura 3. Esta forma de representar el estado de las bombillas es bastante intuitivo. Este es un ejemplo en el que se puede ver que “pensar” en binario resulta más fácil que hacerlo directamente en decimal.