2.1 Fundamentos de operación.
La ciencia de la computación tiene que ver con la información: cómo se representa, se procesa, se guarda y se transmite. Para ello se requiere de dos tipos de elementos que se conocen como circuitería y programas. La circuitería está constituida por los elementos físicos de la computadora y de su equipo periférico, como son las impresoras, graficadoras, pantallas (monitores), cintas magnéticas o discos duros para almacenar información, etcétera. La circuitería del procesador central es también conocida con el nombre de arquitectura. Por otro lado, los programas están constituidos por las series de instrucciones que hacen posible el funcionamiento de la computadora.
Estos dos aspectos de las computadoras están estrechamente ligados, y se reflejan el uno en el otro, ya que la estructura de la computadora está diseñada de manera que ésta es capaz de ejecutar cierto tipo de tareas. Esto lo explicaremos a continuación.
La mayoría de las computadoras procesan y almacenan todos los datos y las instrucciones para procesarlos en forma de números binarios. Esto es así debido a que este sistema numeral es el más adecuado para ellas. Lo anterior puede ser fácilmente comprendido si pensamos que para utilizar los números en su forma decimal, las computadoras necesitarían 10 niveles diferentes de voltaje para poder expresar 10 dígitos. Por otro lado, los dígitos binarios 0 y 1 pueden ser representados usando circuitos electrónicos muy simples, que tan solo necesitan ser prendidos o apagados. Como consecuencia, tenemos que la única información que se puede manejar de esta manera se reduce a un "sí" o un "no". Esta cantidad de información es llamada bit, y es la unidad fundamental de todo dato, nos permiten apreciar la forma en que se representan los números en las computadoras digitales.
Pero las computadoras no sólo "representan" números, sino que los procesan de acuerdo con las instrucciones recibidas; además transfieren información de una parte a otra de ellas mismas, y de una máquina a otra (véase la figura 16). Todas las instrucciones que estas máquinas deben ejecutar son resumidas en programas, los cuáles son, en esencia, mensajes escritos de acuerdo con algún código binario. Esto es, el lenguaje de máquina también se expresa en términos de bits.
