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计算机中为什么采用2进制计数法

计算机中为什么采用2进制计数法

作者: 善思者_tin | 来源:发表于2020-02-15 22:51 被阅读0次

    一、概述

    我们知道计算机内数据和指令的存储和处理都是由晶体管和门电路等元件完成的,而这些元件实际上都只能表达出两种状态:开和关,这也是唯一能真正被计算机所“理解”的两个东西。这种特性正好与二进制的理念契合,因此二进制就理所当然的成为了计算机的基础计数法,人们一般用1代表晶体管的“开”状态,0代表“关”的状态。计算机的一系列理论和结构进化都是基于二进制进行的。

    二、计算机为什么不采用十进制计数法

    十进制开关的结构更复杂

    当然,做成能够表示0〜9这10种状态的开关,进而让计算机釆用10进制计数法,这在理论上也是可能的。但是,与0和1的开关相比,必定有更为复杂的结构。

    十进制计数法更适合人类计算处理

    可能大家会觉得10进制比2进制更容易处理,因为10进制计数法的位数少,计算起来不容易发生错误。此外,比起2进制,釆用10进制能够简单地通过直觉判断出数值的大小。人的两手加起来共有10个指头,这也是10进制更容易理解的原因之一。不过,因为计算机的计算速度非常快,位数再多也没有关系。而且计算机不会像人类 那样发生计算错误,’ 不需要靠直觉把握数字的大小。对于计算机来说,处理的数字种类少、 计算规则简单就最好不过了。

    三、二进制的优点

    1) 技术实现简单:计算机是由逻辑电路组成,逻辑电路通常只有两个状态,开关的接通与断开,这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。

    2)简化运算规则:两个二进制数和、积运算组合各有三种,运算规则简单,有利于简化计算机内部结构,提高运算速度。

    3)适合逻辑运算:逻辑代数是逻辑运算的理论依据,二进制只有两个数码,正好与逻辑代数中的“真”和“假”相吻合。

    4) 易于进行转换,二进制与十进制数易于互相转换。

    5) 用二进制表示数据具有抗干扰能力强,可靠性高等优点。因为每位数据只有高低两个状态,当受到一定程度的干扰时,仍能可靠地分辨出它是高还是低

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