計算機只能對二進制數(shù)據(jù)進行計算。二進位計數(shù)制的四則運算規(guī)則十分簡單;而且四則運算最后都可歸結(jié)為加法運算和移位,這樣,電子計算機中的運算器線路也變得十分簡單了;不僅如此,線路簡化了,速度也就可以提高。
計算機本身只能對二進制數(shù)進行運算,所以它最初的應(yīng)用僅限于科學(xué)計算領(lǐng)域?,F(xiàn)在,計算機能夠在眾多領(lǐng)域里應(yīng)用,是因為人們發(fā)現(xiàn)了把各種形態(tài)的信息轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)的方法,從最初的文字,到后來的圖形、聲音、圖像以及視頻等,都能通過計算機的各種不同的計算來進行處理。
計算機采用二進制原因
首先,二進位計數(shù)制僅用兩個數(shù)碼。0和1,所以,任何具有二個不同穩(wěn)定狀態(tài)的元件都可用來表示數(shù)的某一位。而在實際上具有兩種明顯穩(wěn)定狀態(tài)的元件很多。例如,氖燈的"亮"和"熄";開關(guān)的”開“和”關(guān)“; 電壓的”高“和”低“、”正“和”負(fù)“;紙帶上的”有孔“和“無孔”,電路中的”有信號“和”無信號“, 磁性材料的南極和北極等等,不勝枚舉。 利用這些截然不同的狀態(tài)來代表數(shù)字,是很容易實現(xiàn)的。不僅如此,更重要的是兩種截然不同的狀態(tài)不單有量上的差別,而且是有質(zhì)上的不同。這樣就能大大提高機器的抗干擾能力,提高可靠性。而要找出一個能表示多于二種狀態(tài)而且簡單可靠的器件,就困難得多了 。
其次,二進位計數(shù)制的四則運算規(guī)則十分簡單。而且四則運算最后都可歸結(jié)為加法運算和移位,這樣,電子計算機中的運算器線路也變得十分簡單了。不僅如此,線路簡化了,速度也就可以提高。這也是十進位計數(shù)制所不能相比的。
第三,在電子計算機中采用二進制表示數(shù)可以節(jié)省設(shè)備???以從理論上證明,用三進位制最省設(shè)備,其次就是二進位制。但由于二進位制有包括三進位制在內(nèi)的其他進位制所沒有的優(yōu)點,所以大多數(shù)電子計算機還是采用二進制。此外,由于二進制中只用二個符號 “ 0” 和“1”,因而可用布爾代數(shù)來分析和綜合機器中的邏輯線路。 這為設(shè)計電子計算機線路提供了一個很有用的工具。