¿Dónde puedo encontrar una representación / imagen visual de un bit?

Answer 1

Los siguientes esquemas pueden ayudar a visualizar lo que sucede cuando un bit es Alto (un “1”) o Bajo (un “0”). Recuerde que es una convención industrial que comúnmente usamos +5 voltios para representar un valor “alto” o 1 – y 0 voltios para representar un valor “bajo” o 0. Sin ser técnico, un alto es algo mayor que la mitad del suministro voltaje y un bajo es algo más bajo que la mitad del voltaje de suministro. Los voltajes no son importantes para nuestro ejemplo. Más importante es lo que hemos decidido que representarán estas diferencias de voltaje.

Al trabajar con interruptores para representar las “compuertas” del transistor que cambian los niveles lógicos, podemos usar la figura a para representar los interruptores en su estado “abierto”, por lo que no se realiza ninguna conexión a los “cables” del bit de salida. Es decir, la salida del bit no tiene un valor definido, ya que todos los interruptores están abiertos y no se aplica voltaje de referencia. El bit está actuando como un cable suelto y un cable suelto no tiene un nivel de “0 voltios” y tomará el valor de cualquier otra cosa a la que pueda estar conectado. La capacidad de cambiar el bit a un estado “flotante” como este es muy útil, por ejemplo, cuando varios dispositivos comparten las mismas “barras de bus” (o “bus”) para hacer prácticas las muchas conexiones.

Nos limitaremos a una representación de 4 bits (un mordisco), para evitar que el esquema se vea desordenado. Debería ser bastante fácil visualizar un byte completo de 8 bits agregando otros 4 pares de interruptores “complementarios” a la izquierda, proporcionando los bits 4 a 7 (recuerde que los bits están numerados desde la derecha, comenzando desde 0 para el bit menos significativo )

(Tal vez debería haber deletreado la palabra como “nybble”. Lo siento).

Ahora, cuando afirmamos un valor en los bits de salida, cambiamos el cable de cada bit flotante a 0 voltios o 5 voltios Con los chips C-MOS, esto se encarga de los circuitos del controlador para los transistores de salida: dos interruptores complementarios no pueden encenderse simultáneamente. Hay otras formas de hacer esto, con transistores de “colector abierto” y resistencias “pull-up”, por ejemplo, pero ese es un tema para otro momento.

En consecuencia, podemos decidir afirmar el valor de 1001 en los 4 bits, como se muestra en la figura b . Tenga en cuenta que uno de los interruptores de cada par debe permanecer abierto para no cortocircuitar la alimentación (de lo contrario, los interruptores se derriten y hacen agujeros en el chip, el humo mágico se escapa, ¡y el dispositivo se niega a funcionar nunca más!). ¡También tenga en cuenta que no podemos asumir un valor de 0 hasta que realmente conectemos el bit de salida a la línea de 0 voltios! En el mundo real, la carga perdida proporcionará todo tipo de efectos “interesantes”, si descuidamos este punto crucial.

La forma en que se implementan estos interruptores merece un estudio más profundo si uno quisiera entender por qué la tecnología elegida influye o limita la velocidad, el calor, la potencia y el tamaño. Además, por qué los aviones modernos utilizan CPU de “tecnología antigua” y por qué los chips comunes mueren rápidamente si se lanzan al espacio.

Answer 2

No puedes “ver” un “bit”. Un bit está asociado con la informática. Es un dígito binario, es decir, “0” o “1”.

Ahora, estos “bits” son básicamente equivalentes a varias “lógicas” electrónicas. Puede ser TTL (Transistor Transistor Logic), lógica CMOS (MOSFET complementario), ECL, DTL, etc.
Los chips que normalmente se fabrican actualmente utilizan la lógica CMOS, ya que están formados por puertas CMOS. Para tales puertas, un “alto lógico” o “1” en dígitos binarios es equivalente a 5V mientras que un bit “bajo lógico” o “0” es equivalente a 0V.

En electrónica, las 2 partículas subatómicas principales llevan carga: los electrones llevan carga negativa mientras que los protones llevan carga positiva. Cuando decimos 5V, de hecho queremos decir una deficiencia de electrones (comúnmente llamados agujeros), mientras que 0V significa cargas perfectamente equilibradas (un electrón por cada protón).

Con estos como fundamentos y con algunas visiones creativas, si vieras cómo se ve un “1” en la lógica CMOS, sería una locura de “agujeros” (es decir, deficiencias de electrones) y un “0” no sería nada. Cada chip funciona en tres funciones básicas: AND lógico, OR lógico y comparaciones. “Y lógico” es un tipo de multiplicación binaria, “OR lógico” es una suma binaria, mientras que “comparación” compara dos números binarios formados por unos y ceros. Estas funciones, cuando se mezclan en un orden específico, dan lugar a funciones más complejas que hacen que nuestras computadoras funcionen. También hay que almacenar varios resultados después de cálculos tan grandes y, por lo tanto, necesitamos recuerdos. Estos recuerdos son circuitos especiales que almacenan un “bit”, es decir, no almacenan nada o algo de voltaje positivo en una ubicación específica en sus circuitos. Estas ubicaciones tienen direcciones especiales que ayudan a nuestras computadoras a ir a una dirección específica y recuperar la información almacenada allí. Esto es lo que físicamente tiene lugar en un chip informático. Los ejemplos dados fueron con respecto a un solo transistor y una única ubicación de memoria. Nuestros chips de computadora tienen miles de millones de dispositivos pequeños tan pequeños (transistores), por lo que la visualización puede ser un poco difícil, pero los resultados finales son fantásticos y abrumadores una vez que “vemos” lo que sucede.

Answer 3

Un bit es un transistor que funciona como un interruptor: puede ser alto voltaje (“1”) o bajo voltaje (“0”)

Un chip de memoria tiene muchos bits (literalmente mil millones = Gigabits) con muchos transistores.

Un procesador tiene circuitos más complicados, para hacer cálculos, pero están construidos con transistores.

Así que el transistor se ve así (construido con cables que son increíblemente pequeños: solo unos pocos molecuales de metal de ancho)

o esto

Eso muestra la estructura.

Si está encendido (“1”), entonces tiene voltaje y un microscopio electrónico puede detectarlo, pero no puedo encontrar una imagen en este momento.

Pero puede “leer” una memoria de forma remota pasando una sonda sobre ella y leyendo el voltaje