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计算机为什么只需要认识0和1

2019/03/13 来源:陇南信息港

导读

人类早是采用结绳的方式来计数的,每计一个数就打一个绳结。不过,随着需要计的数越来越多,到了成百上千的量级,用打绳结的办法就忙不过来了。于是

人类早是采用结绳的方式来计数的,每计一个数就打一个绳结。不过,随着需要计的数越来越多,到了成百上千的量级,用打绳结的办法就忙不过来了。于是,人类就根据生活观察的经验,

计算机为什么只需要认识0和1

发明了新的计数规则。比如,每有10 个小石子的时候,就用1 个大石子来表示,这种“逢十进一”就是十进制。当然,古代的进制也不止一种,从八进制、十二进制到六十进制都有。因为人的手指恰好是 10 个,平时用到手的地方多,所以我们现在普遍采用的还是十进制。

不过,即便发明了进制,用绳结和石子计数也太落后了。1642 年,数学家帕斯卡发明了台机械计算机,操作特别复杂,只能进行加减法计算。200 年后,手摇计算器出现了,操作简单,还可以进行乘除运算。到1946 年,人类次制造出电子计算机,它由17468 个电子管和6 万个电阻器组成, 重达30 吨,每秒钟能够完成 5000 次运算。

到了电子计算机这里,十进制行不通了。电脑没有10 个手指头,只有海量的晶体管。电脉冲每次 “流过”晶体管,出现的只有“通”和“不通”两种状态。由于电脉冲次数可以达到每秒钟几百万甚至更高量级,晶体管的不同状态就如同算盘上的算珠,可以按照编好的程序计算运行。既然只有两种状态,计算机也就采用了二进制,只需要认识0 和1 即可,进位时“逢二进一”,借位时“借一当二”,非常简单方便,不仅可以用电子方式实现,而且很容易进行逻辑运算,提高了计算机的稳定性和可靠性。

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