计算机、计算和电流

来源:互联网发布时间:2009-10-22

  电子计算机是应用计算机语言传达信息.计算机语言依次地翻译成某种数制系统, 并通过电脉冲驱动计算机.当人们用钢笔或铅笔计算时, 十进制显得得心应手, 但电子计算机需要的却是另外一种数制系统.如果一种记忆设计是在十进制下运作的, 那么它就必须含有十种不同的状态, 以表现十个不同的基数 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) .虽然从机械系统讲这是可能的, 但对于电学而言, 却无法实行.另一方面, 二进制系统则完全适应于电子计算机.在二进制中只用两个基数0 和1.这两个数很容易通过电流, 用以下三种方式表示出来:

   (1) 由通常开关的开或关状态;

   (2) 由一个方向或另一个方向去磁化一个线圈;

   (3) 由激发或不激发一个继电器.

  在以上三种情况的任一种中, 都可以取其一种状态作为数0, 而另一种状态作为数1.

  计算机不按人们通常方式计数: 一, 二, 三, 四, 五, 六, 七, 八, 九, 十, 十一, 十二, ……代替它的是: 1, 10, 101, 110, 111, ……

  自计算机用电操作以来, 它的机械装置便通过电来转换符号, 我们能够通过监测器了解它们的运转.当电流通过计算机的复杂内部时, 它使得其中的一部分开关的状态转换.开或关对电来说是仅有的两种可能.这就是为什么它只有0 和1 两个数字, 以及为什么在我们的电子计算机中要使用二进制.当我们写一个数的时候, 我们用数字0.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.这种记数法称为十进制, 因为我们用10 个数字构成任何数.在一个数中, 处于某个位置的数字, 其真正的值相当于该数字的一个10 的乘方倍.当我们写数的时候, 每一个数字的值, 都依赖于它在数中的位置.例如:

  5374 并不意味着5+3+7+4, 而是意味着:

  5 个千+3 个百+7 个十+4 个一.

  在数中, 每一个位置是10 的一个乘方:

  千=1000=10×10×10=10的3次幂

  百=100=10×10=10的2次幂

  十=10=10的1次幂

  一=1=10的0次幂

  而计算机写它们的数只用数字0 和1.这种数字系统称为二进制, 因为我们只用两个数字构成任何的数.在一个数中, 每一个位置的值是一个2 的乘方.右起第一位是1 的位置;接着是2 的位置;再接着是2×2=4 的位置;然后是2×2×2=8 的位置;如此等等.

  于是, 数1101 便意味着:

  1×8+1×4+0×2+1×1=十进制下的数13.

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