为什么计算机中信息要用二进制的方式存储?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/24 00:02:19
计算机的硬件在不断发展,现在已经不再用电路回路作为存储单元了,为什么要是在用二进制的方式存储信息呢?这里边是不是有更深的数学上的原因呢?

l 可行性

采用二进制,只有0和1两个状态,需要表示0、1两种状态的电子器件很多,如开关的接通和断开,晶体管的导通和截止、磁元件的正负剩磁、电位电平的高与低等都可表示0、1两个数码。使用二进制,电子器件具有实现的可行性。

l 简易性

二进制数的运算法则少,运算简单,使计算机运算器的硬件结构大大简化(十进制的乘法九九口诀表55条公式,而二进制乘法只有4条规则)。

l 逻辑性

由于二进制0和1正好和逻辑代数的假(false)和真(true)相对应,有逻辑代数的理论基础,用二进制表示二值逻辑很自然。

因为数字计算机只能识别和处理由‘0’和‘1’符号串组成的代码,其运算模式正是二进制。

计算机中的二进制则是一个非常微小的开关,用“开”来表示1,“关”来表示0。
数据在计算机中主要是以补码的形式存储的。

用二进制来表示是因为它简单,它只有两种状态,1和0,即电子中的打开和关闭状态。这个涉及了很多方面的知识,它有一种通用性。

很简单,二进制就是0、1,在电子线路中可以用晶体管模拟开关的通和断来表示。集成电路中大量制作构造相同的模拟开关是很方便的。很难估计,如果用十进制,在集成电路中设计可以表示十种状态的电子线路,并前要数以亿计的重复排列,工作量有多大,复杂程度有多高,实际上以现在的技术水平,根本造不出和现有处理器性能相当的十进制处理器,实际上也没有必要。
在储存、传送中,用二进制也有独特的优越性。如DVD,可以用小坑和平面代替0和1,如果存储的数据是10进制,就要相应有控制10种小坑的手段,复杂程度是难以想象的,也许买一个光驱就要10台电脑的代价。