Principios de análisis instrumental

de bytes por palabra depende de la computadora. Algunos tamaños comunes son 8, 16, 32 y 64 bits, o 1, 2, 4 y 8 bytes. Registros La pieza fundamental para la construcción de computadoras digi– tales es el registro, que es un dispositivo físico que puede alma– cenar un byte completo o una palabra. Por ejemplo, un contador binario de 16 bits puede funcionar como un registro que es capaz de contener una palabra de 16 bits. La información que está contenida en un registro puede mani– pularse de varias maneras. Por ejemplo, un registro se puede borrar, un proceso mediante el cual el registro se reinicia todo en ceros; se pueden tomar los complementos de un registro, es decir, todos los 1cambian aOy todos los Opasan a ser l. El contenido de un regis– tro puede ser transferido a otro. Además, el contenido de un registro se puede sumar, restar, multiplicar o dividir entre el contenido de otro. Un registro en el que se desarrollen estos procesos recibe el nombre de acumulador. Está demostrado que la sucesión correcta de operaciones del registro puede resolver cualquier problema de cálculo o de procesamiento de información sin que importe su complejidad, siempre que haya un algoritmo para la solución. Un algoritmo es un enunciado detallado de cada uno de los pasos necesarios para llegar a una solución. Uno o más algoritmos cons– tituyen un programa para computadora. Hardware y software El hardware consiste en todos los dispositivos físicos que confor– man una computadora. Entre los ejemplos están las unidades de disco, las impresoras, los relojes, las unidades de memoria, los módulos de adquisición de datos y las unidades lógicas aritmé– ticas. La colección de programas e instrucciones para la compu– tadora, sin olvidar los discos y las cintas para conservarlos, es lo que se conoce como software. El hardware y el software tienen la misma importancia para que el uso de la computadora dé resul– tados satisfactorios, y el costo de los programas puede ser igual al de la computadora. En especial, esto es cierto con los paque– tes de software complejo diseñado para fines especiales, como la manipulación de datos, el ajuste de curvas o el análisis estadístico. Desde hace pocos años se pueden encontrar con mucha facilidad computadoras de bajo precio, alta capacidad y rapidez, esto ha pro– ducido una demanda correspondiente de programas útiles y que sean fáciles de usar. La producción y venta de decenas o tal vez cientos de millones de computadoras en todo el mundo garantiza que haya programas variados y a un precio razonable. Estas fuer– zas del mercado han generado costos bajos incluso para progra– mas especiales para científicos, como se ve en la sección siguiente. 40.2 Modos de operación de los instrumentos computarizados En la figura 4.9 se sugieren tres formas de usar las computadoras junto con mediciones analíticas. En el método fuera de línea (off– fine) que se muestra en la figura 4.9a, un ser humano recopila los datos y después los transfiere a la computadora para procesarlos. El método en línea (on-line) de la figura 4.9b difiere del proce– dimiento fuera de línea en que la comunicación directa entre el instrumento y la computadora es posible mediante una inte1jase electrónica, en la que la señal proveniente del instrumento se ))) 40 Computadoras e instrumentos computarizados 81 Computadora y almacenamiento masivo Computadora y a) almacenamiento k---------+-1 masivo b) e) FIGURA 4.9 Tres métodos para usar las computadoras en el caso de las mediciones analíticas: a) fuera de línea (off-line), b) en línea (on-line), e) dentro de línea o inmediato (in-line). modula, digitaliza y almacena. En este caso, la computadora per– manece como una entidad distinta con capacidad para almacenar los datos y con instrucciones para procesarlos. La operación fuera de línea también es posible con este acomodo. La mayoría de los instrumentos modernos están configurados como se muestra en la figura 4.9c. En este acomodo dentro de línea (in-fine), el instrumento tiene incorporada una microcomputadora o un microprocesador. El operador se comunica con el instrumento y dirige su operación mediante la computadora. Sin embargo, el operador no necesariamente programa la computadora, aunque a menudo existe la opción de hacerlo. La serie de programas afines (suite) principales está ya incluida en los instrumentos comerciales junto con un lenguaje de programación, de tal modo que el usua– rio puede programar modos optativos de adquisición de datos y de manipulación de éstos. Con frecuencia hay varias computadoras o microprocesadores en un instrumento dado. El usuario puede comunicarse con el instrumento mediante una computadora, y otras personas pueden controlar el instrumento y obtener datos de él. En las operaciones dentro de línea y en línea la información se transfiere a la computadora en tiempo real, es decir, a medida que el instrumento genera los datos. A menudo, la rapidez con la que un instrumento produce la información es lo suficiente– mente baja para que solo una pequei'la fracción del tiempo de la computadora se ocupe en la adquisición de datos. En estas cir– cunstancias, el periodo entre la recolección de los datos se puede aprovechar para procesar la información de varios modos. Por ejemplo, el procesamiento de los datos puede ser: cálculo de concentraciones, suavizamiento de curvas, combinación de datos con otros datos reunidos y almacenados con anterioridad para promediados después y elaborar gráficas, o imprimir los resulta– dos. Para el procesamiento en tiempo real se requiere organizar los datos en forma simultánea con la adquisición de éstos. El procesamiento en tiempo real tiene dos ventajas mayores. Primero, reduce de manera notable la cantidad necesaria de espa-