Architecture 为什么计算机使用二进制数系统(0,1)?

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为什么计算机使用二进制数系统(0,1)?为什么他们不使用三元数制(0,1,2)或其他任何数制?使用二进制数的好处是什么?这不是好处的问题。重要的是研发的数量,当然还有生产产品所需的资金。目前的双星系统是几十年进化的结果。除非是为了高端研究和内部开发,否则至少在这十年内,没有人会对使用它感兴趣。

这是硬件世界中软件思维的经典例子:)

哦,天哪。我是唯一一个记得真空管或阀门的人吗?朋友们,逻辑不是从晶体管开始的。第一台计算机(ENIAC)使用了许多管子、二极管和继电器

如前所述,现代计算机中二进制的使用与电气状态和逻辑有关。如果您还记得,TTL(晶体管-晶体管逻辑)显著提高了计算能力(使创建内存和逻辑电路更快、更便宜、更可靠)TTL设备由电子半导体材料(硅)构成,当组装和配置为晶体管时,可以使其放大信号或充当选通开关

您可以排列这些TTL电路的大型阵列来“存储”状态。我们可以继续讲下去,但可以说二进制存在的原因和今天是一样的

数字由位表示,这些位是状态逻辑为真/假的离散电线,直接映射到开/关的电气表示


这是唯一可靠且经济的硬件体系结构。一(1)和零(0)主宰世界,因为它们是最精细、最可靠、最经济的电路

计算机用来处理各种形式的数据,如图像、文件、文字、数字、音频、视频等。这些数据由微型晶体管处理,这些晶体管对非常小的电流非常敏感。它们只需打开和关闭。通过使用这些开关,二进制数发挥作用。如果开关打开,则用1表示,否则用0表示。如果计算机使用这些1和0,则我们需要使用这些微型晶体管。计算机中有许多微型晶体管,比其他类型的晶体管便宜。因此,最好使用1和0(二进制)并由微型晶体管以打开(1)和关闭(0)的形式进行处理。

因为它们依靠电力运行,可以打开或关闭,即0或1。在讲述电路计数方面考虑1,关告电路考虑0。所有其他数字系统都是基于二进制数的组合计算的。这是最基本的原则。不同的变化exist@Hanky웃Panky:完全可以构建一个使用多个电压电平表示0、1或2的系统。我认为一些存储技术通常使用4级表示,尽管我在这方面还远远不是专家。当然是这样,这也是我提到存在不同变体的原因。但这是最基本的解释。我们需要大量的研究来了解这些,而不仅仅是问答环节。我的评论只是一道开胃菜,而不是主菜。我想说这是“现代电子设备的基本组成部分”的结果。如果晶体管本身是由三态系统工作的,那么看到三元基极被广泛使用,我不会感到惊讶。我读过量子计算将保持0,1和其他状态,我不是这方面的专家,但更好地阅读它。它说,“另一方面,量子计算机将信息存储为1、0或两种状态的量子叠加。这种称为量子位的“量子位”比二进制系统具有更大的灵活性。”