1. Almacenamiento de datos :
a) Almacenamiento magnético: Los patrones binarios se almacenan magnéticamente en unidades de disco duro (HDD), disquetes y cintas magnéticas. El almacenamiento magnético implica magnetizar áreas pequeñas en una superficie magnética, donde cada área magnetizada representa un bit binario (0 o 1).
b) Almacenamiento de estado sólido: Los patrones binarios se almacenan en dispositivos de estado sólido como SSD (unidades de estado sólido). Los SSD utilizan tecnologías de memoria no volátil como la memoria flash NAND, donde las cargas eléctricas quedan atrapadas en las celdas de memoria para representar datos binarios.
c) RAM (Memoria de Acceso Aleatorio): Los patrones binarios se almacenan temporalmente en la RAM durante las operaciones de la computadora. La RAM utiliza celdas de memoria basadas en semiconductores que se pueden leer y escribir rápidamente. Sin embargo, la RAM es volátil, lo que significa que los datos se pierden cuando se corta la energía.
2. Transmisión de datos :
a) Señales Eléctricas: Los patrones binarios se transmiten comúnmente como señales eléctricas a través de cables de cobre o fibras ópticas en redes informáticas. Las señales eléctricas representan datos binarios variando los niveles de voltaje o corriente para indicar bits '0' y '1'.
b) Ondas de Radio y Transmisión Inalámbrica: En los sistemas de comunicación inalámbrica, los patrones binarios se modulan en ondas de radio y se transmiten por el aire mediante antenas. Las técnicas de modulación como la modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK), la modulación por desplazamiento de fase (PSK) y la modulación de amplitud en cuadratura (QAM) se utilizan para codificar datos binarios en ondas de radio.
c) Comunicación Óptica: En las comunicaciones por fibra óptica, los patrones binarios se transmiten como pulsos de luz. La presencia o ausencia de luz representa los bits '1' y '0'. La comunicación óptica permite la transmisión de datos a alta velocidad.
3. Procesamiento de datos:
Dentro de la unidad central de procesamiento (CPU) de la computadora, se procesan patrones binarios que representan instrucciones y datos. La CPU realiza operaciones aritméticas y lógicas en estos patrones binarios para ejecutar programas y realizar cálculos.
4. Detección y corrección de errores:
Para garantizar un almacenamiento y transmisión de datos fiables, se emplean técnicas de detección y corrección de errores. Estas técnicas implican agregar redundancia a los patrones binarios para que se puedan detectar y corregir errores durante la transferencia y el almacenamiento de datos.
a) Bits de paridad: Se agrega un bit adicional llamado bit de paridad a un grupo de bits binarios. El bit de paridad se establece en '0' o '1' para que el número total de bits '1' sea par o impar, según el esquema de paridad definido. Si la verificación de paridad falla durante la transmisión o recuperación, indica errores potenciales.
b) Códigos de corrección de errores: Se utilizan algoritmos de corrección de errores más sofisticados, como el código Hamming o el código Reed-Solomon, para detectar y corregir errores en los datos transmitidos o almacenados. Estos códigos incluyen bits adicionales que permiten la corrección de una determinada cantidad de errores.
En resumen, los patrones binarios se almacenan y transmiten en sistemas informáticos mediante almacenamiento magnético y de estado sólido, señales eléctricas, ondas de radio o comunicación óptica. Las técnicas de detección y corrección de errores garantizan un manejo confiable de los datos en cada etapa del almacenamiento y la transmisión.