為什麼計算機用二進位制 (計算機基礎課八

2021-09-14 08:42:27 字數 824 閱讀 2549

這周布林邏輯和邏輯門內容,很重要,請細細品味。

今天我們開始"抽象"的旅程,不用管底層細節,把精力用來構建更複雜的系統。上一節,我們談了計算機最早是機電裝置,一般用十進位制計數,比如用齒輪數來代表十進位制, 再到電晶體計算機。

原因一

幸運的是,只用 開/關 兩種狀態也可以代表資訊,這叫二進位制。意思是"用兩種狀態表示",就像自行車有兩個輪,雙足動物有兩條腿,你可能覺得兩種狀態不多,你是對的!但如果只需要表示 true 和 false,兩個值就夠了。

電晶體的確可以不只是 開/關,還可以讓不同大小的電流通過,一些早期電子計算機是三進製的,有 3 種狀態,甚至五進製,5 種狀態。問題是,狀態越多,越難區分訊號,如果手機快沒電了或者附近有電噪音因為有人在用微波爐,訊號可能會混在一起...而每秒百萬次變化的電晶體會讓這個問題變得更糟!所以我們把兩種訊號盡可能分開,只用"開"和"關"兩種狀態,可以盡可能減少這類問題。

原因二

計算機用二進位制的另乙個原因是,有一整個數學分支存在,專門處理"真"和"假",它已經解決了所有法則和運算叫"布林代數"!喬治·布林(george boole)是布林二字的由來,是一位 19 世紀自學成才的英國數學家,他有興趣用數學式子 擴充套件亞里斯多德基於哲學的邏輯方法,布林用 邏輯方程 系統而正式的證明真理,他在 1847 年的第一本書"邏輯的數學分析"中介紹過。

在"常規"代數裡,你在高中學的那種,變數的值是數字,可以進行加法或乘法之類的操作。但在布林代數中,變數的值是 true 和 false,能進行邏輯操作。

布林代數中有三個基本操作:not, and 和 or。

這些操作非常有用,我們明天將乙個個來看。

為什麼計算機選用二進位制

為什麼資訊科技中要用二進位制處理資料,難道僅僅是由於電晶體易於實現二進位制嗎?其實很多人都知道,在電晶體出現前很長時間,電報就是用的二進位制,其實即使那不是真正的二進位制,因為電報的二進位制沒有定義運算,即便如此,人們還是傾向於用兩個符號來對大量的字元進行編碼,這個意義上說,二進位制只不過是這種雙符...

計算機為什麼採用二進位制?

要回答這個問題,首先讓我們了解一下二進位制概述以及其發展 進製是逢2進製的進製,0 1是基本算符 計算機運算基礎採用二進位制。電腦的基礎是二進位制,那麼,什麼是二進位制呢,為什麼需要二進位制呢?在早期設計的機械計算裝置中,使用的不是二進位制,而是十進位制或者其他進製,利用齒輪的不同位置表示不同的數值...

計算機為什麼是二進位制的?

計算機為什麼是二進位制的?眾所周知,現在的計算機都是以二進位制儲存和運算資料的,那麼為什麼是二進位制而不是常見的十進位制呢?原因很簡單,因為現在的計算機是電子計算機,內部只有兩個狀態,所以就依據這兩個狀態建立了一種新的進製形式 二進位制。這樣極大的簡化了電子計算機的結構,可以用電流的有無 光線的有無...