Cómo recuerda una computadora
Hasta ahora hemos calculado con puertas. Pero cuando la entrada de una puerta desaparece, su salida desaparece enseguida con ella. Entonces, ¿cómo recuerda un valor la computadora? Hay un truco muy ingenioso.
Si sueltas, desaparece
Las puertas tienen un punto débil.
Solo dan salida mientras les llega una entrada.
Pulsas un botón y se enciende una luz, pero en cuanto lo sueltas, se apaga.
Pulsa y suelta el botón de abajo y verás la diferencia al instante.
La luz solo está encendida mientras mantienes pulsado el botón.
Así se puede calcular, pero no recordar.
Puedes formar un número por un momento, pero desaparece en cuanto sueltas.
Hace falta otra forma de retener un valor.
Devolver su propia salida a su entrada
El truco ingenioso es enviar la salida de una puerta de vuelta a su propia entrada.
Entonces ocurre algo curioso.
Una vez encendida, esa señal de "encendido" se mantiene encendida a sí misma, y el estado se conserva aunque la entrada desaparezca.
La salida vuelve a la entrada.
Este bucle de realimentación es el corazón de la memoria.
Como dos personas de pie espalda con espalda que se apoyan una en la otra, el circuito sostiene su propio estado.
Si guardas un valor, se queda
Con este circuito de realimentación construimos una celda que recuerda un valor.
Pulsa el botón "recuerda" y pasa a 1; pulsa el botón "borra" y pasa a 0.
Lo importante es que el valor se queda aunque quites el dedo del botón.
Guarda un valor y suelta: el valor se queda.
El valor se queda aunque sueltes. Eso es la memoria.
Esta celda diminuta se llama biestable (flip-flop).
El nombre viene de que un toque la vuelca hacia un lado, y ahí se queda.
Anotar ahora, leer después
La utilidad de la memoria se ve cuando pasa el tiempo.
Anotas un valor ahora (escritura), lo compruebas mucho después (lectura) y sigue ahí.
Este "escribir y leer" es la acción básica de todo almacenamiento.
Pulsa reproducir y verás la escritura, la espera y la lectura una tras otra.
Escribir, esperar, leer.
Un valor escrito se puede seguir leyendo aunque pase el tiempo.
Gracias a este acuerdo tan simple, la computadora puede retener un rato el cálculo que acaba de hacer y las letras que acabas de escribir.
Si juntas muchas de estas celdas, tienes memoria
Un biestable recuerda 1 bit: un solo 0 o 1.
Si juntas ocho, tienes un carácter (1 byte); si juntas decenas de millones, puedes guardar una foto o una canción.
La memoria principal de una computadora real usa celdas de condensador aún más pequeñas, pero el principio es el mismo: cada celda retiene un 0 o un 1.
Abajo puedes encender las celdas una por una.
Cada celda es 1 bit.
Los circuitos que calculan (sumadores) y los que recuerdan (biestables) son los dos pilares de una computadora.
En las próximas lecciones veremos cómo cada celda de memoria recibe una etiqueta (una dirección) para que la computadora vaya directo a la celda que busca.