計算機中為什麼使用二進位制數,為什麼只有高低兩種電平

2021-08-09 18:29:47 字數 5528 閱讀 1955

1樓:匿名使用者

分成多段其實有很多好處,就是一個訊號可以表達的含義更多,運算效率更高。

但是正如一樓所說,產生錯誤的概率大增。

因為訊號傳輸過程中會出現各種干擾因素,使電平水平發生波動,如果使用10檔電平的話,比如5 可能在傳輸中變成6 或者4(變高或貶低) 這樣運算就錯了

而用兩檔電平的好處 就是不論你怎麼變 只要不超過那個高低電平的分界點,他們就不會出錯,這樣準確度大大提高

另外一個重要因素:雙電平電路設計非常簡單,設計成本低也是一個重要因素

2樓:抽離後

(1) 技術上容易實現。用雙穩態電路表示二進位制數字0和1是很容易的事情。

(2) 可靠性高。二進位制中只使用0和1兩個數字,傳輸和處理時不易出錯,因而保障計算機具有很高的可靠性。

(3) 運算規則簡單。與十進位制數相比,二進位制的運算規則要簡單得多,這不僅可以使運算器的結構得到簡化,而且有利於提高運算速度。

(4) 與邏輯量相穩合。二進位制數0和1正好與邏輯量“真”和“假”相對應,因此用二進位制數表示二值邏輯顯得十分自然。

3樓:匿名使用者

你的這個問題實際上是“計算機為什麼不用十進位制而用二進位制?”

試想,現實中幾種穩定物理狀態的物體容易找到?顯然是兩種穩定物理狀態的物體比比皆是,比如燈的開與關、電晶體的導通與截止等等,正是利用電晶體的導通與截止輸出高(5v)低(0v)兩種電訊號,很容易地代表1與0兩種狀態來表示二進位制數的。這樣有幾個好處,一是電路簡單,可以簡化和微型計算機cpu內部結構;二是容易實現;三是藉助相應外設和軟體可以與其它數制相互轉換,並不影響人們的使用(尤其是相關技術很成熟的今天)。

如果計算機用二進位制理論上是可行的,但在設計等等問題上會非常的複雜,也不利於整合。

4樓:海石鈴蘭

最開始的計算機是十進位制的,但是因為數字區別太多,所以出錯的機率也加大了,這是精密計算系統所不能忍受的。換成二進位制的話,不是正就是負,這樣出錯的機率會小很多,計算機強大的速度就體現出來了。

5樓:做而論道

將電平多分幾段,進而使計算機用我們習慣的十進位制呢?

這樣做,既不方便,誤差又大於二進位制。

6樓:匿名使用者

最簡單的即是最強大的!!!!

計算機中為什麼採用二進位制?而平時採用十六進位制?

7樓:綠鬱留場暑

之所以採用二進位制因為:

1、技術實現簡單,計算機是由邏輯電路組成,邏輯電路通常只有兩個狀態,開關的接通與斷開,這兩種狀態正好可以用“1”和“0”表示。

2、簡化運算規則:兩個二進位制數和、積運算組合各有三種,運算規則簡單,有利於簡化計算機內部結構,提高運算速度。

3、適合邏輯運算:邏輯代數是邏輯運算的理論依據,二進位制只有兩個數碼,正好與邏輯代數中的“真”和“假”相吻合。

4、易於進行轉換,二進位制與十進位制數易於互相轉換。

5、用二進位制表示資料具有抗干擾能力強,可靠性高等優點。因為每位資料只有高低兩個狀態,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。

採用十六進位制,兩位十六進位制正好表示一個位元組,比十進位制方便。

擴充套件資料:

優點數字裝置簡單可靠,所用元件少;

只有兩個數碼0和1,因此它的每一位數都可用任何具有兩個不同穩定狀態的元件來表示;

基本運算規則簡單,運算操作方便。

缺點用二進位制表示一個數時,位數多。因此實際使用中多采用送入數字系統前用十進位制,送入機器後再轉換成二進位制數,讓數字系統進行運算,運算結束後再將二進位制轉換為十進位制供人們閱讀。

二進位制和十六進位制的互相轉換比較重要。不過這二者的轉換卻不用計算,每個c,c++程式設計師都能做到看見二進位制數,直接就能轉換為十六進位制數,反之亦然。

8樓:匿名使用者

因為二進位制是在電路中最好控制的,只有1和0兩種狀態,如果更多進位制的話真不知電腦能怎麼執行了.

在電腦中如果只是用一位位二進位制來儲存資料會比較麻煩,例如要儲存一個整數15,要用四位二進位制,200又要用8位二進位制.那讀取時這個數到底時多少位二進位制呢.所以產生了位元組,並規定8位進位制數為一個位元組,一個位元組可表示0-255,一共256個數.

如果儲存的數大於255可以用兩個位元組表示.

這時如果十六進位制來表示位元組又會比十進位制方便很多.因為用兩位十六進位制剛好可以表示一個位元組,例如f0二進位制就是11110000.高位十六進位制和低位十六進位制又剛好分別對應二進位制中的前四位和後四位.

9樓:蔣增福

因為數位電路中只有高低電平之分。也就相當與一個開關。如開為1,關為0。所以計算機中採用二進位制。十六進位制只是計算機常用的一種編碼方法。

10樓:匿名使用者

因為計算機只識別地二進位制。不能識別十六進位制。

11樓:焜禹

平時十六進位制的使用是為了便於書寫;而計算機內部,一切資訊的存取、傳輸都是以二進位制形式進行的。

二進位制編碼

12樓:匿名使用者

二進位制是由1和0兩個數字組成的。它可以表示兩種狀態,即開和關。這種狀態可以由電位的高低來實現。

計算機是由各種電子元器件組成的。其中有一種重要的元件就是半導體即我們熟悉的二極體、三極體等。半導體可以通過它的開關狀態來傳遞和處理資訊。

如果用其它的進位制必將使計算機的製造和資訊的處理更為複雜。所以輸入電腦的任何資訊最終都要轉化為二進位制。目前通用的是ascii碼。

最基本的單位為一bit。

與門,非門,或門,三態門裡的&,≥1,1,1都是些什麼意思,為什麼要這麼設計?

13樓:匿名使用者

與門,非門,或門,這些文字表述都屬於邏輯閘運算電路的表達。“&”是邏輯閘電路中的“與門”;“≥”是大於等於,是邏輯閘電路中的“或門”;“1”表示“非門”。

而三態門主要有電晶體-電晶體邏輯(ttl)三態閘電路和互補型金屬氧化物一半導體(cmos)三態閘電路,兩種電路都是在上述普通閘電路的基礎上附加控制電路而構成的。

邏輯閘是在積體電路上的基本元件。簡單的邏輯閘可由電晶體組成,這些電晶體的組合可以使代表兩種訊號的高低電平在通過它們之後產生高電平或者低電平的訊號。高、低電平可以分別代表邏輯上的“真”與“假”或二進位制當中的1和0,從而實現邏輯運算。

邏輯運算又稱布林運算。布林用數學方法研究邏輯問題,成功地建立了邏輯演算。布林用等式表示判斷,把推理看作等式的變換。

這種變換的有效性不依賴人們對符號的解釋,只依賴於符號的組合規律,於是就這樣產生了邏輯表達。

擴充套件資料:

邏輯閘的種類:常見的邏輯閘包括“與”門,“或”門,“非”門,“異或”(也稱:互斥或)等等。邏輯閘可以組合使用實現更為複雜的邏輯運算。

1、或門

或門又稱或電路。如果幾個條件中,只要有一個條件得到滿足,某事件就會發生,這種關係叫做“或”邏輯關係。

具有“或”邏輯關係的電路叫做或門。或門有多個輸入端,一個輸出端,多輸入或門可由多個2輸入或門構成。只要輸入中有一個為高電平時(邏輯1),輸出就為高電平(邏輯1);只有當所有的輸入全為低電平時,輸出才為低電平。

2、與門

與門又稱“與電路”。是執行“與”運算的基本邏輯閘電路。有多個輸入端,一個輸出端。當所有的輸入同時為高電平(邏輯1)時,輸出才為高電平,否則輸出為低電平(邏輯0)。

3、非門

非門又稱反相器,是邏輯電路的基本單元,非門有一個輸入和一個輸出端。邏輯符號中輸出端的圓圈代表反相的意思。當其輸入端為高電平(邏輯1)時輸出端為低電平(邏輯0),當其輸入端為低電平時輸出端為高電平。

也就是說,輸入端和輸出端的電平狀態總是反相的。

4、與非門

由與門與非門組合而成。

5、或非門

由或門和非門組合而成。

14樓:一生一個乖雨飛

&是邏輯電路圖中邏輯閘的與邏輯運算子,≥1是或邏輯運算子,1是非門邏輯運算子。這是國家標準gb/t-4728的規定表示方法。

組成數位電路圖的符號可以分為兩大部分:一部分是各種數位電路和外圍元器件符號,包括圖形符號和文字元號;另一部分是導線、波形、輪廓等繪圖符號。這些符號是繪製和解讀數位電路圖的基礎語言,由國家標準予以統一規定。

邏輯電路圖用各種圖形符號表示門、觸發器和各種邏輯部件,用線條把它們按邏輯關係連線起來,它是用來說明各個邏輯單元之間的邏輯關係和整機的邏輯功能的。

15樓:放手繼續走

一種好記的符號而已(一本正經)。

>=1是什麼意思呢,就是大於1或等於1嘛~表示一種"或"的邏輯,自然聯想到或門

&就是與的意思,自然聯想到與門

1表示1個輸入,就猜到非門咯~

後來又多了些符號:

=1,長得和“或門 >=1”差不多卻有些差異,好嘛~它是“異或”。

=是誰呢?我猜猜,長得和“或門”有幾分相似只剩“=”,難道是同夥?

以上都是我瞎猜的。也有人講表示輸出為1時輸入1的個數,按這個邏輯與門應該寫2,非門寫0,哈哈。

ttl、cmos的高低電平的典型值是多少?兩種型別電路的特點和區別。

16樓:匿名使用者

1、ttl電平: 輸出

bai高電du平》2.4v,輸出zhi

低電平<0.4v。在室溫下,一般輸出高電平dao是專3.5v,輸出低電平是0.2v。最小輸入高

屬電平和低電平:輸入高電平》=2.0v,輸入低電平<=0.8v,噪聲容限是0.4v。

cmos電平: 邏輯高電平電壓接近於電源電壓,邏輯低電平接近於0v。而且具有很寬的噪聲容限。

2、ttl和coms特點和區別在於:

1)ttl電路是電流控制器件,而coms電路是電壓控制器件。

2)ttl電路的速度快,傳輸延遲時間短(5-10ns),但是功耗大。coms電路的速度慢,傳輸延遲時間長(25-50ns),但功耗低。coms電路本身的功耗與輸入訊號的脈衝頻率有關,頻率越高,晶片集越熱,這是正常現象。

3)coms電路的鎖定效應:

coms電路由於輸入太大的電流,內部的電流急劇增大,除非切斷電源,電流一直在增大。這種效應就是鎖定效應。當產生鎖定效應時,coms的內部電流能達到40ma以上,很容易燒燬晶片。

17樓:黑豹

ttl電源電壓抄只能是5v,電平

大致如bai下:

輸出du高電平電壓≥

zhi2.7v,典型3.6v,輸出低電平電壓≤0.5v;

輸入高電dao平電壓要求>2v,輸入低電平電壓要求<0.8v。

cmos電源電壓適應性強,一般在3~15v之間,電平大致如下:

輸出高電平電壓=vdd,輸出低電平電壓=0v。

輸入高電平電壓要求>0.7vdd,輸入低電平電壓要求<0.3vdd。

以5v電源為例,voh=5v,vol=0v,vih>3.5v,vil<1.5v。

可以看出cmos器件的電壓傳輸特性優於ttl,並且coms器件功耗很低,但是傳輸速度也低於ttl器件。

隨著cmos製造工藝的進步,效能日趨完善,已經佔領絕大多數的市場份額,只是由於著名的74系列ttl器件影響很大,學校教學還是以此為範本,就像微控制器的51系列一樣。總之,讓ttl犧牲吧,擁抱coms!

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