Bit (dígito binario)

¿Qué es un bit (dígito binario)?

Un bit (dígito binario) es la unidad más pequeña de datos que un ordenador puede procesar y almacenar. Un bit se encuentra siempre en uno de dos estados físicos, similar a un interruptor de encendido/apagado de luz. El estado se representa mediante un único valor binario, normalmente un 0 o un 1. Sin embargo, el estado también puede representarse por sí/no, encendido/apagado o verdadero/falso. Los bits se almacenan en la memoria mediante condensadores que contienen cargas eléctricas. La carga determina el estado de cada bit, que, a su vez, determina el valor del bit.

Aunque un ordenador pueda comprobar y manipular datos a nivel de bits, la mayoría de los sistemas procesan y almacenan los datos en bytes. Un byte es una secuencia de ocho bits que se tratan como una sola unidad. Las referencias a la memoria y el almacenamiento de un ordenador se hacen siempre en términos de bytes. Por ejemplo, un dispositivo de almacenamiento puede almacenar 1 terabyte (TB) de datos, que equivale a 1.000.000 megabytes (MB). Para ponerlo en perspectiva, 1 MB equivale a 1 millón de bytes, u 8 millones de bits. Eso significa que una unidad de 1 TB puede almacenar 8 billones de bits de datos.

¿Cómo funciona un bit?

A cada bit de un byte se le asigna un valor específico, denominado valor de posición. Los valores de posición de un byte se utilizan para determinar el significado del byte en su conjunto, basándose en los bits individuales. En otras palabras, los valores de byte indican qué carácter está asociado a ese byte.

Se asigna un valor posicional a cada bit en un patrón de derecha a izquierda, comenzando con 1 y aumentando el valor duplicándolo para cada bit, como se describe en esta tabla.

Los valores posicionales se utilizan junto con los valores de bit para obtener el significado general del byte. Para calcular este valor, se suman los valores posicionales asociados con cada bit. Este total corresponde a un carácter del conjunto de caracteres aplicable. Un solo byte puede admitir hasta 256 caracteres únicos, empezando por el byte 00000000 y terminando por el byte 11111111. Las distintas combinaciones de patrones de bits proporcionan un rango de 0 a 255, lo que significa que cada byte puede soportar hasta 256 patrones de bits únicos.

Por ejemplo, a la letra «S» mayúscula del conjunto de caracteres ASCII (American Standard Code for Information Interchange) se le asigna el valor decimal 83, que equivale al valor binario 01010011. Esta figura muestra el byte de la letra «S» y los valores posicionales correspondientes.

El byte «S» incluye cuatro bits 1 y cuatro bits 0. Cuando se suman, los valores de posición asociados a los bits 1 totalizan 83, que corresponde al valor decimal asignado al carácter ASCII «S» mayúscula. Los valores de posición asociados a los bits 0 no se suman al total del byte.

Dado que un único byte sólo admite 256 caracteres únicos, algunos conjuntos de caracteres utilizan varios bytes por carácter. Por ejemplo, los conjuntos de caracteres del Formato de Transformación Unicode utilizan entre 1 y 4 bytes por carácter, dependiendo del carácter específico y del conjunto de caracteres. Sin embargo, a pesar de estas diferencias, todos los conjuntos de caracteres se basan en la convención de 8 bits por byte, con cada bit en estado 1 o 0. El término octeto se utiliza a veces para referirse a un conjunto de caracteres.

A veces se utiliza el término octeto en lugar de byte, y el término nibble se utiliza ocasionalmente para referirse a una unidad de 4 bits, aunque no es tan común como antes. Además, el término word se utiliza a menudo para describir dos o más bytes consecutivos. Una palabra suele tener 16, 32 o 64 bits de longitud.

En telecomunicaciones, la tasa de bits es el número de bits que se transmite en un periodo de tiempo determinado, normalmente como el número de bits por segundo o algún derivado, como kilobits por segundo.