稳定性好 , 可靠性高:可以用低电平和高电平来划分0和1两种状态 。 举例来说 , 我们知道 , 电脑的主存储器是由晶体管组成 。 晶体管可在高压(1)和低压(0)两种状态之间转换 。 即使受到电磁干扰 , 电压会存在波动 , 我们也能很好地分辨0和1两种状态 。 这些0、1状态会由电脑处理器读取 。 根据软件指令 , 可通过晶体管的不同状态控制其他电脑设备 , 从而可靠地存储数据 。 其使用的数字装置简易 , 所用元件少 , 技术实现简单 。
通用性强:二进制可以清楚地划分是非对错 。 利用二进制 , 我们可以设计出基础的与、或、非逻辑运算元件并进行扩展 。
04
二进制的应用
每种类型的数据 , 都可以通过一套规则快速地实现二进制编码 。 例如 , 十进制可以转化为二进制 。 字母也可根据通过标准规则(如UTF-8)进行二进制串编码 。
同样 , 视频的每一帧由图片构成 , 图片则由每个像素构成 , 每个像素又可用3个二进制序列表示 。
就连语音 , 都可以利用脉冲编码调制技术 , 以二进制的形式存储和传输 。
所以 , 二进制可以广泛地应用到计算机的各个领域 。
正因为有着这么多的优点 , 二进制被作为目前计算机唯一可识别和接受的语言 , 即机器语言 。 我们在开发、测试软件时常用的C、C++、Java、Python等等程序语言属于高级语言 , 它们最后都需转化为机器语言才能被计算机识别和执行 。
05
也许可以是三进制
尽管二进制在计算机已经得到普遍应用 。 但是 , 如果说二进制是计算机最理想的选择未免有些草率 。 因为 , 虽然二进制计算规则简单 , 但是未必能够完美地表达人们的真实想法 。 在一般情况下 , 人类大脑思维方式 , 在对待问题的看法上并不只有“真”和“假”、“是”与“非”两种答案 , 还有一种“不确定” 。 因此 , 在不少领域 , 二进制可能会受到极大的局限 。
一般来说 , n位的R进制数可以描述R种信息内容 , 其需要使用nR个元件表示 。 于是 , R进制的效率可以用如下公式表示:
y(R)=R/nR
其含义可以理解为:在描述相同的信息量下 , 所需的元件数目越少 , 则工作效率越高 。
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