1、二进位计数制的四则运算规则十分简单。而且四则运算最后都可归结为加法运算和移位,这样,电子计算机中的运算器线路也变得十分简单了。不仅如此,线路简化了,速度也就可以提高。这也是十进位计数制所不能相比的。
2、在电子计算机中采用二进制表示数可以节省设备。可以从理论上证明,用三进位制最省设备,其次就是二进位制。但由于二进位制有包括三进位制在内的其他进位制所没有的优点,所以大多数电子计算机还是采用二进制。
运算
1、加法
二进制加法有四种情况: 0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(0 进位为1) 。
2、乘法
二进制乘法有四种情况: 0×0=0,1×0=0,0×1=0,1×1=1 。
3、减法
二进制减法有四种情况:0-0=0,1-0=1,1-1=0,0-1=1。
计算机内部之所以采用二进制,其主要原因是二进制具有以下优点:
(1)技术上容易实现。用双稳态电路表示二进制数字0和1是很容易的事情。
计算机使用二进制进行编码,而不是我们熟悉的十进制,最重要的原因是二进制物理上更容易实现。因为电子器件大多具有两种稳定状态。比如晶体管的导通和截止,电压的高和低,磁性的有和无等。而找到一个具有十个稳定状态的电子器件是很困难的。使用二进制还有运算简单的优点。十进制有55种求和与求积的运算规则,二进制仅有各有3种,这样可以简化运算器等物理器件的设计。另外,计算机的部件状态少,可以增强整个系统的稳定性。有意思的是,第一台计算机ENIAC在研制时,设计者采用的是十进制计数方式,方法是每十个晶体管为一组,用其中一个表示十进制的1位。这种笨拙的方法引起了冯诺伊曼的思考,他提出了用二进制存储程序数据的想法。这使得计算机的元件数量极大地减少,运算效率也提高很多。所以,二进制对于计算机来讲,是自然而然的选择。
(2)可靠性高。二进制中只使用0和1两个数字,传输和处理时不易出错,因而可以保障计算机具有很高的可靠性。
(3)运算规则简单。与十进制数相比,二进制数的运算规则要简单得多,这不仅可以使运算器的结构得到简化,而且有利于提高运算速度。
(4)与逻辑量相吻合。二进制数0和1正好与逻辑量“真”和“假”相对应,因此用二进制数表示二值逻辑显得十分自然。
(5)二进制数与十进制数之间的转换相当容易。人们使用计算机时可以仍然使用自己所习惯的十进制数,而计算机将其自动转换成二进制数存储和处理,输出处理结果时又将二进制数自动转换成十进制数,这给工作带来极大的方便。
运算速度快 只有0、1