计算机电脑为什么拥有计算能力

电脑教程010

计算机电脑为什么拥有计算能力,第1张

在编程的层面,首先1,2,3都是二进制整形变量,

(为什么二进制?)

我的理解是二进制运算没有九九乘法表这么庞大的规则,更方便。

高低电平(电压)很容易表示并且很难出错,但是若要分成高低不同一系列电压。。。那是要求高成本高吃力不讨好的事情。简单说来就是钱多烧的。做出来也会很贵,你会不会买?(具体可参考模拟电路)

下面几句是摘录:Basics

of

Binary

Numbers

For

computers,

binary

numbers

are

great

stuff

because:

They

are

simple

to

work

with

--

no

big

addition

tables

and

multiplication

tables

to

learn,

just

do

the

same

things

over

and

over,

very

fast.

They

just

use

two

values

of

voltage,

magnetism,

or

other

signal,

which

makes

the

hardware

easier

to

design

and

more

noise

resistant.

对于计算机,二进制数字是伟大的东西,因为:

他们是简单的一起工作

-

没有什么大的加法表和乘法表学习,只是做同样的事情一遍又一遍,速度非常快。

他们仅仅使用电压,磁,或其它信号,这使得硬件更易于设计和更抗噪声的两个值。

本质上都是二进制数——假设是8位表示(16位就在前边加8个0,能表示更大的范围而不溢出):

这是计算机眼中的1——00000001——=0+1

这是计算机眼中的2——00000010——=2+0

这是计算机眼中的3——00000011——=2+1

二进制按位加法:

case1:

0+0

=

0

case2:

 

 0+1

=

1+0

=

1

case3:

 

 1+1

=

0,

并且进位。

可以用循环来写,但是理应有更加快捷的方式,我们来探索下:

case1:

相同

case2:

不同

case3:

相同,但是有进位。

Ok,找到我们要的规律了,

不考虑Carry(进位),就是XOR(异或)运算,

而Carry本身是一个AND(与)运算。

那么从数字电路入手,有:

Truth

Table:

那么电路设计如下:

首位加法(考虑输出进位):

考虑被位的通用加法:

多位加法:多位加法:

因为电子计算机的运算器、控制器都是利用电的高速传递特性来进行计算的。电的速度很快,每秒钟为30万千米。如果把双稳态电路变化一个状态,所需时间只有几百分之一秒,甚至几亿分之一秒。而当前电子计算机所用的元件早已达到了这一速度,甚至更快。

另外,电子计算运算非常简单,不论多么复杂的问题,只要事先设计好计算程序,把它输入计算机里,它就能进行运算,而且所有计算过程全是自动化的。所以电子计算机的计算速度特别快。

关键是要能执行所设定的程序,自动实际上都是程序预先设定的情况。计算机内是用2进制,通太高低电位变换来运算的。要有自动计算的应用程序,没有应用程序,计算机不知道你要干什么,什么公式计算,当然还得有相应的硬件,软件支持。

扩展资料:

计算机自动控制一个显著的特点就是以计算机这一数字部件为核心控制部件,以其他传动装置、执行装置、测量仪表等为辅助部件。同时包含用于模拟量和数字量相互转换的信号变换装置(AD/DA转换器等),所以数模混合也是计算机自动控制很明显的特点。

正如上一部分所说,系统中模拟量和数字量同在,依靠转换器相互转换,也就是说,数字信号和模拟信号共存也是该类控制一个明显的特点。

在常规控制系统中,如果修改控制规律,一般需要改变电路结构;在计算机自动控制系统中,由于核心的控制规律由计算机程序实现,所以一般修改程序就可以修改控制规律。

参考资料来源:百度百科-计算机自动控制