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Notación hexadecimal de la forma más fácil en su Raspberry Pi

Todos los programadores y diseñadores de hardware utilizan la notación hexadecimal por una sencilla razón: es fácil, mucho más fácil que la alternativa. El único inconveniente es que hay una curva de aprendizaje muy pequeña, tan pequeña, de hecho, que puede pensar en ella como un bache de aprendizaje.

Cuando a los niños se les enseña a multiplicar, digamos tres por cuatro, para comenzar, a menudo se les dice que escriban un grupo de cuatro puntos. Luego se les dice que repitan ese grupo tres veces y finalmente sumen todas las marcas en el papel para obtener la respuesta. Se supone que eso les da la idea básica, pero como estrategia a largo plazo, es un callejón sin salida.

Lo que hace una computadora por hexadecimal

Dentro de cada computadora, la información se almacena como una colección de bits binarios: es decir, una colección que puede representar escribiendo una lista de ceros y unos para representar cada estado. Dentro de la computadora no hay una secuencia de ceros y unos. En realidad, es un sistema de interruptores que pueden estar abiertos o cerrados.

Para hacer la vida más fácil, al diseñar un ordenador, estos bits individuales se disponen en grupos de ocho y llamados bytes s . Entonces, cada byte consta de ocho bits, pero ¿qué significan? Bueno, pueden significar absolutamente cualquier cosa que quieras que signifiquen.

Dependiendo del contexto en el que los encuentre, puede interpretar los bytes como números, texto, instrucciones de computadora o patrones de luces para encender. Para la computadora, son todos iguales, solo una colección de bits. Eso es algo importante que recordar. Todo lo que hace una computadora es manipular bits: la gente le da una construcción o significado a esos bits.

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Cómo ven las cosas los humanos

Independientemente de lo que representen esos bits, debe tener alguna forma de representarlos, y la más simple es escribir la cadena de ceros y unos. Un byte específico podría estar representado por, digamos, 01100011. Eso es algo difícil de manejar. Para empezar, es una secuencia larga y hay muy poca codificación.

Es decir, cada lugar en esa representación solo puede ser una de dos cosas. Eso es genial si eres una computadora, pero no es así como funciona la mente humana. La gente trabaja mejor cuando hay algún fragmento: es decir, cuando la secuencia se expresa con una longitud más corta pero con más variabilidad de lo que puede haber en cada lugar.

La solución obvia es convertir esa secuencia en un número decimal haciendo que cada bit represente una potencia de dos.

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Comenzando por el lado derecho, tiene el primer bit o bit cero que representa dos elevado a cero o uno. Entonces, si el bit más a la derecha es uno, eso contribuye con un uno al número entero. Luego puede moverse hacia la izquierda, y el segundo bit representa dos elevado a uno, o dos, y así sucesivamente en la lista, terminando con el bit más a la izquierda que representa dos elevado a siete o 128.

Luego, suma todos los bits de ese byte que tienen uno de acuerdo con su valor posicional para obtener el número final de 99. Esta es una representación decimal de ese patrón de bits. Entonces, ¿lo tienes roto? No, requiere bastante gimnasia mental.

La operación inversa, pasar de la representación decimal a un patrón de bits, es definitivamente un trabajo de lápiz y papel, pero está a mitad de camino para hacerlo fácil.

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Haz que el maleficio sea fácil para nosotros los humanos

Considere dividir el byte en dos, es decir, dos grupos de cuatro bits. Un grupo de cuatro bits se llama de manera bastante divertida nibble , no exactamente byte. En binario, esto ya parece mucho más simple. Escribiría 0110 0011.

Para la mayoría de las personas, ese espacio en el medio hace que sea mucho más fácil mantener su lugar. Ahora, cuando toma cada uno de esos dos grupos y aplica la misma conversión decimal a eso que hizo al byte anterior, obtiene el número 63.

Eso es fácil de recordar y puede hacerlo simplemente mentalmente. Solo hay cuatro sumas para hacer, y en el peor de los casos, solo son 8 + 4 + 2 + 1. De hecho, el primer grupo fue 4 + 2 = 6 y el segundo 2 + 1 = 3. ¡Genial, eso fue fácil!

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Pero espera, ¿qué pasa cuando tienes un resultado de más de 9 en un grupo? Suponga que tiene 0000 1010. Eso le daría cero para el primer grupo y 10 para el segundo. El número que tendrías sería 010.

No sabría si se trataba de un número de tres nibble, 0000 0001 0000, o un número de dos nibble, 0000 1010. Para solucionar este problema, no utilice números para representar valores superiores a nueve. En cambio, usa letras.

Entonces, si llega a un valor de diez cuando suma su mordisco, lo llama A o de hecho a. Si llegas al once, lo llamas B y así sucesivamente en el alfabeto hasta llegar al quince, que es F. De esa manera, puedes quedarte en una posición en tu número que representa cuatro bits o un mordisco. Ha acortado la longitud de las secuencias y las ha fragmentado en buena medida.

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El único problema es que tienes que aprender seis números nuevos y también aprender a indicar que tienes un número hexadecimal y no decimal. La convención más utilizada es anteponer un número hexadecimal con cero (0) x, como en 0x21. Esto muestra que es un número hexadecimal que representa el patrón de bits 0010 0001. Algunos sistemas usan un ampersand (&) como prefijo.

Aprende seis nuevos números para dominar el hexadecimal

No intente aprender todos los símbolos nuevos a la vez: tómelos uno a la vez. La F es fácil. Son todos unos. La A es solo una repetición de 1010 y la C son los dos bits superiores establecidos en 1100. Para empezar, aprenda esos tres. Entonces los demás son fáciles.

La B es solo una más que la A (1010 + 1 = 1011) y la D es una más que la C (1100 + 1 = 1101). Finalmente, la E es uno menos que la F (1111 – 1 = 1110).

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