二进制怎样计数.docx
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二进制怎样计数.docx
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二进制怎样计数
二进制怎样计数?
为什么计算机要用二进制处理信息?
问:
二进制怎样计数?
答:
二进制是一种非常古老的进位制,由于在现
代被用于电子计算机中,而旧貌换新颜变得身价倍增起来。
在现实生活和记数器中,如果表示数的“器件”只有两种状态,如电灯的“亮”与“灭”,开关的“开”与“关”。
一种状态表示数码0,另一种状态表示数码1,1加1应该等于2,因为没有数码2,只能向上一个数位进一,就是采用“满二进一”的原则,这和十进制是采用“满十进一”原则完全相同。
1+1=10,10+1=11,11+1=100,100+1=101,
101+1=110,110+1=111,111+1+=1000,……,
可见二进制的10表示二,100表示四,1000表示八,10000表示十六,……。
二进制同样是“位值制”。
同一个数码1,在不同数位上表示的数值是不同的。
如11111,从右往左数,第一位的1就是一,第二位的1表示二,第三位的1表示四,第四位的1表示八,第五位的1表示十六。
用大家熟悉的十进制说明这个二进制数的含意,有以下关系式
(11111)(二进制)=1×24+1×23+1×22+1×2+1(十进制)
一个二进制整数,从右边第一位起,各位的计数单位分别是1,2,22,23,…,2n,…。
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。
(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。
问:
条形码与二进制有什么关系?
答:
黑白黑
这样形成独一无二的数据追溯标识
主要由物体的颜色是由其反射光的类型决定的,白色物体能反射各种波长的可见光,黑色物体则吸收各种波长的可见光,所以当条形码扫描器光源发出的光在条形码上反射后,反射光照射到条码扫描器内部的光电转换器上,光电转换器根据强弱不同的反射光信号,转换成相应的电信号。
根据原理的差异,扫描器可以分为光笔、CCD、激光三种。
电信号输出到条码扫描器的放大电路增强信号之后,再送到整形电路将模拟信号转换成数字信号。
白条、黑条的宽度不同,相应的电信号持续时间长短也不同。
然后译码器通过测量脉冲数字电信号0,1的数目来判别条和空的数目.通过测量0,1信号持续的时间来判别条和空的宽度。
此时所得到的数据仍然是杂乱无章的,要知道条形码所包含的信息,则需根据对应的编码规则(例如:
EAN-8码),将条形符号换成相应的数字、字符信息。
最后,由计算机系统进行数据处理与管理,物品的详细信息便被识别了。
条码和二进制只能说有一点点联系,但并不是二进制。
条码的编码方法有两种,一种是宽度调节法,表示条码的条或空只有两种宽度,窄单元和宽单元。
窄单元表示0,宽单元表示1。
第二种是模块组配法,若干个条模块组成一个条,若干个空模块组成一个空。
这种方法里,条表示1,空表示0。
不同的01的组合,表示不同的数字,这些二进制的数字与十进制的数字之间不是运算关系,只是一一对应。
问:
为什么计算机要用二进制处信息?
1、电路中容易实现
二进制数码只有两个(“0”和“1”)。
电路只要能识别低、高就可以表示“0”和“1”。
2、物理上最易实现存储
(1)基本道理:
二进制在物理上最易实现存储,通过磁极的取向、表面的凹凸、光照的有无等来记录。
(2)具体道理:
对于只写一次的光盘,将激光束聚住成的小光束,依靠热的作用融化盘片表面上的碲合金薄膜,在薄膜上形成小洞(凹坑),记录下“1”,原来的位置表示记录“0”。
3、便于进行加、减运算和计数编码。
4、便于逻辑判断(是或非)。
二进制的两个数码正好与逻辑命题中的“真”、“假或称为”是(Yes)、“否(No)相对应。
太阳系中八大行星分别离太阳大约有多少千米远
水星:
57,910,000千米(0.38天文单位)
金星:
108,208,930km(0.72天文单位)
地球:
149,600,000千米(离太阳1.00天文单位)
火星:
22794万千米(1.52天文单位)
木星:
778,330,000千米(5.20天文单位)
土星:
1,429,400,000千米(9.54天文单位)
天王星:
2,870,990,000千米(19.218天文单位)
海王星:
4,504,000,000千米(30.06天文单位)
冥王星:
5,913,520,000千米(39.5天文单位)
纳米技术的问题或微观世界中的有趣问题
人类的探索是无止境的,而人类探索的方向就是向着微观和宏观两方面一齐的发展。
而纳米,是一个长度单位,纳米技术是20世纪90年代出现的一门新兴技术。
它是在0.10至100纳米(即十亿分之一米)尺度的空间内,研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。
当空间尺度足够小的时候,以分子或者更小的单位排列的时候,就会发现很多比现实世界更为奇异的事情。
这是因为运用纳米技术之后,分子或者原子等粒子的结构会发生很大的改变,当然也就会产生更多的原来不具备的特性。
比如说运用纳米技术之后,衣服脏了只需要用清水洗一下就干净了,比如玻璃杯摔不坏,当然这是普通的日常生活的应用。
对于高端的技术来讲,纳米技术更为重要。
纳米技术在超导的应用方面,集成电路的发展方面都具有重要的地位。
例如后者,大家都知道CPU是一种超大规模的集成电路,现在很普遍的P4技术是运用0.09微米的工艺来书写的;当然CPU的集成度还需要提高,运算速度还需要提高等等,这就要求在电路已经达到极限的情况下更注意电路的宽度的提高了。
未来CPU的发展还需要依靠纳米技术来改进和提高了。
纳米技术是一种新型技术,它是建立在微观的技术基础之上的,所以需要投入的资金和技术都是非常大的,但是一旦达到工业生产之后它所创造的产值往往是异常丰富的。
死也不告诉你是1.特有的三大效应:
表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
2.原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电,原来绝缘的二氧化硅、晶体等,在某一纳米级界限时开始导电。
3.纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点。
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