对电子计算机中0和1的认识,计算机为什么只需要认识0和1

人类最早是采用结绳的方式来计数的，每计一个数就打一个绳结。不过，随着需要计的数越来越多，到了成百上千的量级，用打绳结的办法就忙不过来了。于是，人类就根据生活观察的经验，发明了新的计数规则。比如，每有10 个小石子的时候，就用1 个大石子来表示，这种“逢十进一”就是十进制。当然，古代的进制也不止一种，从八进制、十二进制到六十进制都有。因为人的手指恰好是 10 个，平时用到手的地方最多，所以我们现在普遍采用的还是十进制。

不过，即便发明了进制，用绳结和石子计数也太落后了。1642 年，数学家帕斯卡发明了第一台机械计算机，操作特别复杂，只能进行加减法计算。200 年后，手摇计算器出现了，操作简单，还可以进行乘除运算。到1946 年，人类第一次制造出电子计算机，它由17468 个电子管和6 万个电阻器组成， 重达30 吨，每秒钟能够完成 5000 次运算。

到了电子计算机这里，十进制行不通了。电脑没有10 个手指头，只有海量的晶体管。电脉冲每次 “流过”晶体管，出现的只有“通”和“不通”两种状态。由于电脉冲次数可以达到每秒钟几百万甚至更高量级，晶体管的不同状态就如同算盘上的算珠，可以按照编好的程序计算运行。既然只有两种状态，计算机也就采用了二进制，只需要认识0 和1 即可，进位时“逢二进一”，借位时“借一当二”，非常简单方便，不仅可以用电子方式实现，而且很容易进行逻辑运算，提高了计算机的稳定性和可靠性。