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計算機為什么要使用二進制

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計算機為什么要使用二進制

計算機為什么要使用二進制


計算機都采用二進制因為在物理器件中容易實現(xiàn)二進制的表示 。計算機通過各種元件實現(xiàn)計算、存儲等操作，這些元件常呈現(xiàn)兩個狀態(tài)，可以分別表示二進制數(shù)的0和1、數(shù)的正和負、邏輯判斷的真和假等 。二進制可以節(jié)省制造設(shè)備 。而且二態(tài)器件的電路設(shè)計也不復(fù)雜，制作方便 。二進制的運算法則十分簡單，便于記憶，易于讓機器進行操作 。
在計算機語言中所有指令數(shù)據(jù)都用一串二進制0和1表示這種語言稱為什么這是由計算機的工作原理決定的 ， 計算機進行運算實際是靠的電路，電路的邏輯只有0和1兩個狀態(tài)，這里的0和1并不是數(shù)字的0和1，0和1是表示兩種不同的狀態(tài) ， 0表示低電平，1表示高電平 。因為計算機是由無數(shù)個邏輯電路組成的，只能根據(jù)0和1的無限位數(shù)和組合來表達信息 。所以二進制是最接近計算機工作模式的 ， 也是計算機直接能讀懂的，其他高級語言都需要轉(zhuǎn)義成機器語言 。
在計算機中數(shù)據(jù)的存儲和處理是用二進制還是十進制所有信息的存放與處理采用的是二進制數(shù) 。
采用二進制處理的原因：
（1）技術(shù)實現(xiàn)簡單，計算機是由邏輯電路組成 ， 邏輯電路通常只有兩個狀態(tài)，開關(guān)的接通與斷開，這兩種狀態(tài)正好可以用“1”和“0”表示 。
（2）簡化運算規(guī)則：兩個二進制數(shù)和、積運算組合各有三種 ， 運算規(guī)則簡單，有利于簡化計算機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高運算速度 。
（3）適合邏輯運算：邏輯代數(shù)是邏輯運算的理論依據(jù)，二進制只有兩個數(shù)碼，正好與邏輯代數(shù)中的“真”和“假”相吻合 。
（4）易于進行轉(zhuǎn)換，二進制與十進制數(shù)易于互相轉(zhuǎn)換 。
（5）用二進制表示數(shù)據(jù)具有抗干擾能力強 ， 可靠性高等優(yōu)點 。因為每位數(shù)據(jù)只有高低兩個狀態(tài)，當受到一定程度的干擾時，仍能可靠地分辨出它是高還是低 。
2、計算機中的所有信息都是以二進制方式表示的主要理由是 2分 A、運算速度快B、節(jié)約元件C、所計算機只能識別0和1，因此，你的任何信息最終都是以這兩個狀態(tài)來實現(xiàn)的 。從答案來看，只能選A
在計算機內(nèi)部數(shù)據(jù)是以二進制的無論任何數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)部都只能以二進制形式儲存，因為計算機只認識二進制數(shù)據(jù)，但不同數(shù)據(jù)的二進制表示意義不一樣 ， 如0x30對于int是表示48, 而對于char是'0' ， 對于mp3文件，他可能表示某一聲音 。


to common123:
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為什么計算機采用二進制
二進制就是計算技術(shù)中被廣泛采用的一種數(shù)制 。
二進制的特點
1、它由兩個數(shù)碼0，1組成，二進制數(shù)運算規(guī)律是逢二進一 。
2、二進制數(shù)的書寫通常在數(shù)的右下方注上基數(shù)2，或加后面加B表示 。
二進制的優(yōu)點
1、二進制數(shù)中只有兩個數(shù)碼0和1 ， 可用具有兩個不同穩(wěn)定狀態(tài)的元器件來表示一位數(shù)碼 。例如，電路中某一通路的電流的有無，某一節(jié)點電壓的高低，晶體管的導(dǎo)通和截止等 。
2、二進制數(shù)運算簡單，大大簡化了計算中運算部件的結(jié)構(gòu) 。
3、二進制天然兼容邏輯運算 。
二進制的缺點：二進制計數(shù)在日常使用上位數(shù)往往很長，讀寫不便 。
擴展資料：
二進制位基礎(chǔ)運算
1. 按位與（&）
位運算實質(zhì)是將參與運算的數(shù)字轉(zhuǎn)換為二進制，而后逐位對應(yīng)進行運算 。
按位與運算為：兩位全為1，結(jié)果為1，即1&1=1，1&0=0，0&1=0，0&0=0 。
例如51 & 5 -> 00110011 & 00000101 = 00000001 -> 51 & 5 = 1
特殊用法：
（1）與0相與可清零 。
（2）與1相與可保留原值，可從一個數(shù)中取某些位 。例如需要取10101110中的低四位，10101110 & 00001111 = 00001110 ， 即得到所需結(jié)果 。
2. 按位或（|）
兩位只要有一位為1 ， 結(jié)果則為1，即1|1=1，1|0=1，0|1=1，0|0=0 。
特殊用法：
（1）與0相或可保留原值 。
（2）與1相或可將對應(yīng)位置1 。例如 ， 將X=10100000的低四位置1，使X | 00001111 = 10101111即可 。
3. 異或運算（^）
兩位為“異”，即一位為1一位為0，則結(jié)果為1，否則為0 。即1^1=1，1^0=0，0^1=0 ， 0^0=1 。
特殊用法：
（1）使指定位翻轉(zhuǎn)：找一個數(shù) ， 對應(yīng)X要翻轉(zhuǎn)的各位為1 ， 其余為0，使其與X進行異或運算即可 。例如，X=10101110，使低四位翻轉(zhuǎn)，X ^ 00001111 = 10100001 。
（2）與0相異或保留原值 。例如X ^ 00000000 = 10101110 。
（3）交換兩變量的值 。（比借助容器法、加減法效率高）原理：一個數(shù)對同一個數(shù)連續(xù)兩次進行異或運算，結(jié)果與這個數(shù)相等 。
因此，交換方法為：A = A ^ B ， B = A ^ B，A = A ^ B 。
4. 取反（~）
將一個數(shù)按位取反，即~ 0 = 1 ， ~ 1 = 0 。
5. 左移（<<）
將一個數(shù)左移x位，即左邊丟棄x位，右邊用0補x位 。例：11100111 << 2 = 10011100 。
若左移時舍棄的高位全為0，則每左移1位，相當于該數(shù)十進制時乘一次2 。
例：11(1011) << 2 = 44（11表示為1011時實際上不完整，若計算機中規(guī)定整型的大小為32bit，則11的完整二進制形式為00000000 00000000 0000000 00001011）
6. 右移（>>）
將一個數(shù)右移若干位，右邊舍棄，正數(shù)左邊補0 ， 負數(shù)左邊補1 。每右移一位，相當于除以一次2 。
例：4 >> 2 = 1，-14 >> 2 = -4 。
7. 無符號右移（>>>）
將一個數(shù)右移若干位，左邊補0，右邊舍棄 。
【計算機為什么要使用二進制】

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