正文 < 电脑常识 < 百科全书 < 生活百科 < 首页 :当前 
电脑为何采用二进制
来源:百科书库 类别:电脑知识

1.二进制只需用两种状态表示数字,容易实现

计算机是由电子元、器件构成的,二进制在电气、电子元器件中最易实现.它只有两个数字,用两种稳定的物理状态即可表达,而且稳定可靠.比如磁化与未磁化,晶体管的载止与导通(表现为电平的高与低)等.而若采用十进制,则需用十种稳定的物理状态分别表示十个数字,不易找到具有这种性能的元器件.即使有,其运算与控制的实现也极复杂。

2.二进制的运算规则简单

加法是最基本的运算.乘法是连加,减法是加法的逆运算(利用补码原理,还可以转化为加法运算,类似钟表拨针时的计算),除法是乘法的逆运算.其余任何复杂的数值计算也都可以分解为基本算术运算复合进行.为提高运算效率,在计算机中除采用加法器外,也直接使用乘法器。

众所周知,十进制的加法和乘法运算规则的口诀各有100 条,根据交换率去掉重复项,也各有55 条.用计算机的电路实现这么多运算规则是很复杂的。

相比之下,二进制的算术运算规则非常简单,加法、乘法各仅四条:

0+0=0 0×0=0

0+1=1 0×1=0

1+0=1 1×0=0

1+1=10 1×1=1

根据交换率去掉重复项,实际各仅3 条.用计算机的脉冲数字电路是很容易实现的。

3.用二进制容易实现逻辑运算

计算机不仅需要算术运算功能,还应具备逻辑运算功能,二进制的0,1分别可用来表示假(false)和真(true),用布尔代数的运算法则很容易实现逻辑运算。

4.二进制的弱点可以克服

二进制主要的弱点是表示同样大小的数值时,其位数比十进制或其它数制多得多,难写难记,因而在日常生活和工作中是不便使用的.但这个弱点对计算机而言,并不构成困难.在计算机中每个存储记忆元件(比如由晶体管组成的触发器)可以代表一位数字,"记忆"是它们本身的属性,不存在"记不住"或"忘记"的问题.至于位数多,只要多排列一些记忆元件就解决了,鉴于集成电路芯片上元件的集成度极高,在体积上不存在问题.对于电子元、器件,0 和1 两种状态的转换速度极快,因而运算速度是很高的。

下页:电脑中的信息编码