二进制计算机系统是计算机科学的基础,其核心特点如下:
基本定义 二进制是一种仅使用0和1两个数字的数制系统,基数为2。每个数字位称为“比特(bit)”,是计算机中最小的存储单位。
硬件匹配性
计算机内部电路(如逻辑门)通过高电平和低电平(分别对应1和0)实现开关功能,二进制与硬件状态天然匹配,简化了设计。
权值与进制规则
二进制数位权值按2的幂次递增(最右位为2⁰,向左依次为2¹、2²等),进位规则为“逢二进一”,借位规则为“借一当二”。
数据存储与处理
所有数据(包括数字、字符、图像等)均以二进制形式存储和运算。例如,十进制数需转换为二进制才能被计算机处理。
优势与局限性
- 优势: 逻辑简单、可靠性高、运算效率高。 - 局限性
总结:二进制计算机系统通过0和1的简洁表示,实现了与硬件电路的完美适配,是现代计算机高效运行的基础。