Wie erfolgt der Zugriff, die Verarbeitung und die Übertragung aller Informationen im Computer?

Alle Informationszugriffe, -verarbeitungen und -übertragungen innerhalb des Computers erfolgen „binär“. Die Darstellung von Daten im Computer ist die Darstellung von Daten innerhalb des Computers. Der Grund, warum Binärdaten für den Zugriff auf, die Verarbeitung und die Übertragung von Daten innerhalb des Computers verwendet werden, liegt in den Eigenschaften von Binärdaten selbst: Machbarkeit, Einfachheit, Logik und Zuverlässigkeit.

Binär bezieht sich auf ein 2-basiertes Notationssystem in der Mathematik und in digitalen Schaltkreisen. Die Verwendung von 2 als Basis bedeutet, dass das System binär ist. In diesem System wird es normalerweise durch zwei verschiedene Symbole dargestellt: 0 (für Null) und 1 (für Eins). In digitalen elektronischen Schaltkreisen wird bei der Implementierung von Logikgattern direkt Binärwert verwendet, sodass moderne Computer und computerabhängige Geräte alle Binärwerte verwenden. Jede Zahl wird als Bit bezeichnet (Bit, kurz für Binary Digit).

Der Grund, warum Computer Binärdaten für den Zugriff auf, die Verarbeitung und die Übertragung von Daten verwenden, liegt in den Eigenschaften der Binärdatei selbst: Machbarkeit, Einfachheit, Logik und Zuverlässigkeit.

Der Grund, warum wir Binärzahlen zum Zählen im Computerbereich verwenden, liegt darin, dass Binärzahlen die folgenden Vorteile haben:

1) Es gibt nur zwei Ziffern 0 und 1 in Binärzahlen, und zur Darstellung können Komponenten mit zwei unterschiedlichen stabilen Zuständen verwendet werden eine Ziffer. Zum Beispiel das Vorhandensein oder Fehlen von Strom in einem bestimmten Pfad im Stromkreis, der Spannungspegel an einem bestimmten Knoten, das Ein- und Ausschalten eines Transistors usw.

2) Binärzahlenoperationen sind einfach, was die Struktur der Rechenkomponenten in Berechnungen erheblich vereinfacht.

Es gibt vier grundlegende Operationsregeln für die Addition und Multiplikation von Binärzahlen:

0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=10

0×0= 0, 0×1=0, 1×0=0, 1×1=1

3) Binär ist natürlich mit logischen Operationen kompatibel.

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Die Gründe, warum Computer binäre Systeme verwenden

Erstens: Das binäre Zählsystem verwendet nur zwei Ziffern. 0 und 1, sodass jede Komponente mit zwei verschiedenen stabilen Zuständen verwendet werden kann, um ein bestimmtes Bit der Zahl darzustellen. Tatsächlich gibt es viele Komponenten mit offensichtlich zwei stabilen Zuständen. Zum Beispiel das „Ein“ und „Aus“ der Neonlampe; das „Hoch“ und „Niedrig“, „Positiv“ und „Negativ“ der Spannung; Löcher“ und „Löcher“ auf dem Papierband „Keine Löcher“, „Signal“ und „kein Signal“ in Schaltkreisen, Nord- und Südpole magnetischer Materialien, die Liste geht weiter. Es ist einfach, diese unterschiedlichen Zustände zur Darstellung von Zahlen zu verwenden. Darüber hinaus sind die beiden völlig unterschiedlichen Zustände nicht nur quantitativ, sondern auch qualitativ unterschiedlich. Dies kann die Entstörungsfähigkeit der Maschine erheblich verbessern und die Zuverlässigkeit verbessern. Es ist viel schwieriger, ein einfaches und zuverlässiges Gerät zu finden, das mehr als zwei Zustände darstellen kann.

Zweitens sind die vier arithmetischen Regeln des binären Notationssystems sehr einfach. Darüber hinaus lassen sich die vier Rechenoperationen letztlich auf Additionen und Verschiebungen reduzieren. Dadurch ist die Rechenschaltung im elektronischen Rechner sehr einfach geworden. Darüber hinaus wird die Linie vereinfacht und die Geschwindigkeit kann erhöht werden. Auch dies ist mit dem dezimalen Zählsystem nicht zu vergleichen.

Drittens kann durch die binäre Darstellung von Zahlen in elektronischen Computern Ausrüstung eingespart werden. Es lässt sich theoretisch beweisen, dass das ternäre System die meiste Ausrüstung einspart, gefolgt vom binären System. Da das Binärsystem jedoch Vorteile bietet, die andere Binärsysteme, einschließlich des Ternärsystems, nicht bieten, verwenden die meisten elektronischen Computer immer noch das Binärsystem. Da außerdem nur zwei Symbole „0“ und „1“ im Binärformat verwendet werden, kann die Boolesche Algebra zur Analyse und Synthese der logischen Schaltkreise in der Maschine verwendet werden. Dies stellt ein sehr nützliches Werkzeug für den Entwurf elektronischer Computerschaltungen dar.

Viertens entsprechen die Binärsymbole „1“ und „0“ bei logischen Operationen genau „wahr“ und „falsch“, was Computern die Durchführung logischer Operationen erleichtert.

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