计算机使用的进制-创新互联

3.1 进制

创新互联是一家专业提供临城企业网站建设,专注与成都网站建设、成都网站设计、H5页面制作、小程序制作等业务。10年已为临城众多企业、政府机构等服务。创新互联专业的建站公司优惠进行中。

3.1.1 为什么需要进制

当进行算术运算时,必然涉及进制问题,对于计算机来说,也需要进行算术运算,所以也必然涉及进制问题。

2.1.2 什么是进制

所谓进制就是计算者(人/或者机器)进行算术运算时的数据累计的规则,比如十进制,它的累计规则就是逢十进一,0到9为数码,只是不同的文化中,数码符号有所不同,比如,

(1)印度/阿拉伯: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9, 目前为全世界所通用

(2)英语:one two three .... nine

(3)中文:零 一 二 三 .....九, 或者 零 壹 贰 叁 肆 ...... 玖

(4)其它:.......

3.1.3 原则上可以有n(n>=2)进制

原则上可以有n进制,n>=2,所以可以有2/3/4/5/6/7/8/9...16/..20...n等进制,比如目前有的进制为,

(1)2进制:逢2进1,数码为0,1

(2)8进制:逢8进1,数码为0,1,2,3,4,5,6,7

(3)10进制:逢10进1,数码为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

(4)16进制:逢16进1,数码为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

3.1.4 进制只是一种计数方式

同一个数值可以使用不同进制表示,表示的样子可能不一样,比如十进制的30这个数,以其它进制表示的话,

(1)二进制:11110

(2)8进制:36

(3)16进制:1E

虽然表示形式有差异,但是表示的数值大小是相等的。

3.1.5 使用者具体采用那种进制来计数,需要根据使用者自身特点来定

(1)对人来说

人所使用的进制不能太低,也不能太高,

1)进制太低的话

进制太低的话,会导致进位太频繁,人脑反应不过来,比如2进制的进位就会非常频繁,对人来说,使用二进制计数不合适。

2)进制太高的话

比如弄个100进制,进位实在是太慢了,需要逢100才进位,实在是太慢了。

3)人适合使用进位不快不慢的进制

对人来说,使用8/9/10/11/12/13/14/15/16进制都是合适的,比如玛雅人就是12进制的,但是人类习惯使用的还是10进制,之所以会使用十进制,也许是因为人类有十个手指的缘故吧。

(2)机械式计算机

对于早期机械式计算机来说,由于机械运转速度慢,所以进制过低会导致频繁进位,机械的速度跟不上,进制过高又导致进位过慢,因此和人一样,早先的机械式计算机,大多也采用10进制作为计算进制。

(3)电子计算机

由于电子计算机自身的特点,人们发现,电子计算机非常合适使用二进制计数,接下来就会介绍为什么适电子计算机适合使用二进制计数。

3.2 电子计算机(数字电路)为什么使用二进制

3.2.1 二进制

(1)逢2进一,数码只有0和1两个

(2)二进制有一个很突出的优点,那就是二进制只有两个数码,即0和1,数码简单,很容易使用物理形式的表示,比如,

1)纸带上有孔就是1,无孔就是0

2)2.5v高电压就是1,0v就是0,

不像十进制,有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9是个数码,使用物理形式表示时,需要使用十种状态来表示这十个数码。

(3)二进制也有明显缺点

那就是二进制进位速度太快,前面也说过,对于反应速度慢的计算者,比如人或者早期的机械式计算机,就不适合使用二进制。

但是对于使用电信号工作的电子计算机来说,由于电子计算机的运行速度非常快,所以这个缺点对于电子计算机来说,没有任何影响。

3.2.3 电子计算机使用二进制有哪些好处

(1)很容易使用电子器件的二态性,来代表二进制的0、1数码

1)所谓二态性就是两个状态,电路中到处充满二态性的特点,比如高电平/低电平,饱和/截止,通/断等等,非常适合用来表示二进制的0、1  这两个数码。

2)在电路当中,最常见的就是使用高低电平表示0/1,比如0v(低电平)代表0,2.5v(高电平)代表1。

(2)容易对二进制数据进行永久存储

1)早期的纸带存储

在纸带上打孔,当光照射到纸带上时,光线能够穿过去孔洞被另一边接收到时就死数据1,否则就是数据0。

2)磁盘存储

通过磁极的方向(正反)表示二进制数据,实现数据永久保存。

3)光盘存储

表面的凹凸表示二进制数据的0/1。

(3)容易进行算术运算和逻辑运算

1)容易实现算术运算

容易设计出二进制加法电路(加法器),而算术运算单元的核心就是加法器,对于计算机来说,只要实现了加法运算,其它的减/乘/除等运算,很容从加法运算中引申出来。

2)容易实现逻辑运算(与、或、非)

在逻辑运算中有真假概念(条件成立为真、不成立为假),二进制的1/0正好可以用来代表“真”和“假”,1可以表示“真(Ture)”,0可以表示“假(False)”,所以说电子计算机使用二进制,非常适合用于进行逻辑运算。

计算机的逻辑运算也是使用“加法器”完成的。

(4)电子计算机使用二进制数据,具有很强的抗干扰能力

因为二进制数只有两个表示状态,比如2.5V表示1,0v表示0,状态很简单,因此抗干扰能力强,如果是十进制的话,需要十种状态来表示0...9的数码,表示的状态越复杂,数据就越容易因干扰而出错。

这就好比我们平时处理事情,事情如果很简单的话,就算有点干扰也没事,不容易出错,事情如果很复杂,哪怕一点点干扰也很容易出错。

作者:佳嵌工作室

51CTO免费视频地址:http://edu.51cto.com/lecturer/12941022.html

课程进度咨询QQ群:528495268

转载请说明源地址。

另外有需要云服务器可以了解下创新互联cdcxhl.cn,海内外云服务器15元起步,三天无理由+7*72小时售后在线,公司持有idc许可证,提供“云服务器、裸金属服务器、高防服务器、香港服务器、美国服务器、虚拟主机、免备案服务器”等云主机租用服务以及企业上云的综合解决方案,具有“安全稳定、简单易用、服务可用性高、性价比高”等特点与优势,专为企业上云打造定制,能够满足用户丰富、多元化的应用场景需求。


标题名称:计算机使用的进制-创新互联
分享路径:http://pwwzsj.com/article/dogpec.html