計(jì)算機(jī)只能對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。二進(jìn)位計(jì)數(shù)制的四則運(yùn)算規(guī)則十分簡(jiǎn)單;而且四則運(yùn)算最后都可歸結(jié)為加法運(yùn)算和移位,這樣,電子計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算器線路也變得十分簡(jiǎn)單了;不僅如此,線路簡(jiǎn)化了,速度也就可以提高。
計(jì)算機(jī)本身只能對(duì)二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行運(yùn)算,所以它最初的應(yīng)用僅限于科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域?,F(xiàn)在,計(jì)算機(jī)能夠在眾多領(lǐng)域里應(yīng)用,是因?yàn)槿藗儼l(fā)現(xiàn)了把各種形態(tài)的信息轉(zhuǎn)換成二進(jìn)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(jì)算機(jī)的各種不同的計(jì)算來進(jìn)行處理。
計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制原因
首先,二進(jìn)位計(jì)數(shù)制僅用兩個(gè)數(shù)碼。0和1,所以,任何具有二個(gè)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(shí)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(hào)“和”無信號(hào)“, 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(shí)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(jī)器的抗干擾能力,提高可靠性。而要找出一個(gè)能表示多于二種狀態(tài)而且簡(jiǎn)單可靠的器件,就困難得多了 。
其次,二進(jìn)位計(jì)數(shù)制的四則運(yùn)算規(guī)則十分簡(jiǎn)單。而且四則運(yùn)算最后都可歸結(jié)為加法運(yùn)算和移位,這樣,電子計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算器線路也變得十分簡(jiǎn)單了。不僅如此,線路簡(jiǎn)化了,速度也就可以提高。這也是十進(jìn)位計(jì)數(shù)制所不能相比的。
第三,在電子計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制表示數(shù)可以節(jié)省設(shè)備。可 以從理論上證明,用三進(jìn)位制最省設(shè)備,其次就是二進(jìn)位制。但由于二進(jìn)位制有包括三進(jìn)位制在內(nèi)的其他進(jìn)位制所沒有的優(yōu)點(diǎn),所以大多數(shù)電子計(jì)算機(jī)還是采用二進(jìn)制。此外,由于二進(jìn)制中只用二個(gè)符號(hào) “ 0” 和“1”,因而可用布爾代數(shù)來分析和綜合機(jī)器中的邏輯線路。 這為設(shè)計(jì)電子計(jì)算機(jī)線路提供了一個(gè)很有用的工具。