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电子计算机所采用的是二进制!为什么不采用十进制呢?这是很多初学者感到困惑的地方。我们从几个方面来分析这个问题。
首先是受制于元器件。我们知道组成计算机的基本元器件是晶体管,它具有以下几个特点:
① 它有两个完全不一样的状态(截止与导通,或者高电平与底电平);
② 状态很稳定;
③ 状态转换很容易(在基极给一个电信号就可以了);
④ 状态转换的速度非常快(这一点非常重要!);
⑤ 体积很小,多个晶体管可以集成在一起;
⑥ 工作时消耗的能量不大,也就是功耗很小;
⑦ 价格很低廉。
其次,二进制的运算规则很简单。就加法运算而言,就四条规则。特别地,人们利用特殊的技术,把减法、乘法、除法等运算都转换成加法运算。这对简化CPU的设计非常有意义。如果采用十进制,CPU的设计就变得非常复杂,因为十进制比二进制的运算规则多多了。
再次,物理上容易实现数据的存储。通过磁极的取向、表面的凹凸、光照的有无等,二进制很容易在物理上实现数据的存储。对于只写一次的光盘,将激光束聚集成1--2um的小光束,依靠热的作用融化盘片表面上的碲合金薄膜,在薄膜上形成小洞(凹坑),记录下“1”,原来的位置表示记录“0”。
最后,便于逻辑判断(是或非)。因为二进制的两个数码正好与逻辑命题中的“真(Ture)”、“假(False)”或称为“是(Yes)”、“否(No)”相对应。 正是由于以上原因,在计算机中采用的是二进制,而不是人们所熟知的十进制,或者其他进制。 |
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