电脑内部数据传送为什么是二进制
① 为什么在计算机内部数据传送、处理、储存都是采用二进制的
采用原因
1、容易表示
二进制数只有“0”和“1”两个基本符号,而计算机是由逻辑电路组成,逻辑电路通常只有两个状态,开关的接通与断开,这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。
2、运算简单
二进制数的算术运算特别简单,加法和乘法仅各有3条运算规则,运算时不易出错。此外,二进制数的“1”和“0”正好可与逻辑值“真”和“假”相对应,这样就为计算机进行逻辑运算提供了方便。
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二进制是计算技术中广泛采用的一种数制,它的基数为2,进位规则是“逢二进一”,借位规则是“借一当二”。其算法规则如下:
加运算:0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10,(逢2进1);
减运算:1-1=0,1-0=1,0-0=0,0-1=1,(向高位借1当2);
乘运算:0×0=0,0×1=0,1×0=0,1×1=1,(只有同时为“1”时结果才为“1”);
除运算:二进制数只有两个数(0,1),因此它的商是1或0。
在早期设计的常用的进制主要是十进制(因为人有十个手指,用手指可以表示十个数字,0的概念直到很久以后才出现,所以是1-10而不是0-9)。
电子计算机出现以后,使用电子管来表示十种状态过于复杂,所以所有的电子计算机中只有两种基本的状态,开和关。也就是说,电子管的两种状态决定了以电子管为基础的电子计算机采用二进制来表示数字和数据。
常用的进制还有8进制和16进制,在电脑科学中,经常会用到16进制,而十进制的使用非常少,这是因为16进制和二进制有天然的联系:4个二进制位可以表示从0到15的数字,这刚好是1个16进制位可以表示的数据,也就是说,将二进制转换成16进制只要每4位进行转换就可以了。
② 简述计算机内部采用二进制的原因。
原因:
(1)技术实现简单,计算机是由逻辑电路组成,逻辑电路通常只有两个状态,开关的接通与断开,这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。
(2)简化运算规则:两个二进制数和、积运算组合各有三种,运算规则简单,有利于简化计算机内部结构,提高运算速度。
(3)适合逻辑运算:逻辑代数是逻辑运算的理论依据,二进制只有两个数码,正好与逻辑代数中的“真”和“假”相吻合。
(4)易于进行转换,二进制与十进制数易于互相转换。
(5)用二进制表示数据具有抗干扰能力强,可靠性高等优点。因为每位数据只有高低两个状态,当受到一定程度的干扰时,仍能可靠地分辨出它是高还是低。
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计算机的主要特点:
1、运算速度快:计算机内部电路组成,可以高速准确地完成各种算术运算。当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次,微机也可达每秒亿次以上,使大量复杂的科学计算问题得以解决。
2、计算精确度高:科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展,需要高度精确的计算。
3、逻辑运算能力强:计算机不仅能进行精确计算,还具有逻辑运算功能,能对信息进行比较和判断。
4、存储容量大:计算机内部的存储器具有记忆特性,可以存储大量的信息,这些信息,不仅包括各类数据信息,还包括加工这些数据的程序。
5、自动化程度高:由于计算机具有存储记忆能力和逻辑判断能力,所以人们可以将预先编好的程序组纳入计算机内存,在程序控制下,计算机可以连续、自动地工作,不需要人的干预。
6、性价比高:几乎每家每户都会有电脑,越来越普遍化、大众化,21世纪电脑必将成为每家每户不可缺少的电器之一。
参考资料来源:网络-二进制
参考资料来源:网络-计算机