计算机最主要的工作原理 简述计算机的基本工作原理
计算机背后的奥秘,深藏浅显之中
计算机的运作原理,看似复杂却也简单。其基础在于二进制的运算方式,而其应用却已经渗透到我们的日常生活,且远超我们的想象。
二进制的领域广泛无比,尽管我们无法察觉,但它却是所有电子产品的运算法则。
从最容易理解的十进制说起,当数字9再加上1时,就会在十位上进一步,即变为数字10。简单地说,就是每十个数字就进一位。这看似是学前班的简单运算,实则蕴深奥的数学原理。
用十进制作为引子,大家大概能理解进制的概念了吧。
现在,让我们正式进入主题——二进制。
二进制只有两个数字,那就是0和1。
为什么只有这两个数字呢?原因其实很简单。
早期的线路只有通和断两种状态,而这两种状态恰好可以用1和0来表示,其中1代表通,0代表断。
那么,二进制是如何诞生的呢?
在人类计数的发展历程中,我们起初只有10个手指,加上没有0的概念,我们的计数方式是从1数到10。但随着文明的发展,我们引入了0的概念,开始采用满10进1的计数原则。
后来,当计算机诞生,我们面临了一个问题:如何用电子管来表示这10种状态呢?
早期的电子管只有通和断两种状态,于是聪明的人们开始思考:如果只有两种状态的话……
我们就可以用两个简单的符号来表示……
从此,二进制在计算机行业中崭露头角,开启了早期计算机的简单运算。
其计算原理其实非常直观。就像这两条线路,一条通一条断,通的状态我们用1表示,断的状态我们用0表示。线路越长,所能表示的0或1就越多。
没错,这些0和1是储存在许多小线路中的。每一个0或1的单位叫做比特(Bit),这是最小的文件单位。
尽管现在的线路有了更多的表达方式,但想把所有的计算机的计数系统都改成其他进制也并不容易。尽管我们现在使用手机、电脑时并不需要涉及到那么多0和1,但基本的运算方法依然没有改变。
关于二进制的奥秘你了解多少呢?比如上面的二进制数“100110”,它转换为十进制其实非常简单。我们从右向左看,每一位数其实是2的幂次方。比如第一位是2的0次幂(等于1乘以2的0次幂),但是首位数不能为0,因为0的0次幂没有意义。依此类推,其他位数按照2的幂次方进行计算并相加,就可以得到十进制的数了。“100110”在十进制中代表的数字就是“37”。