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发布于 : 11月前 05:12 14

所属专辑：给中小学生的量子力学课

给中小学生的量子力学课-15用开关代表所有的数字

他说过就是计算机的主要的工作原理是加法，比如说和？像我们厨房和面这个跺脚剁饺子馅。那么这个加法的话在做之前我们首先要问怎么样来用电路来代表数字呢？这是一个最基本的问题，科学家要解决，那么他怎么样来弄呢？电路为了解决这个问题，它不会像我们日常那样来计数。

给中小学生的量子力学课-15用开关代表所有的数字

我们日常计数叫十进位。比如说我们的个位数字有0123456789，这是十进位，就是说个位数就这么几个十个数字。那么一直到9的时候以上，比如说我九再加一就变成十了。十不再用个位数来代表，而是用两位数。就是说我十在第二位，刚才断了，我就说十就不再用个位数来代表，是用两位数。这个两位数很简单，就是个位数变成零了，然后前面那个十位数就变成一了，这就是10比9大一。

可是电脑如果用十进位就不要太复杂，它也必须用十种元件来代表这个十个个位数是吧？太复杂了，那么电脑怎么办呢？他说我现在用两进位，在个位数上只有0和1到2了以后，就它像十进位那样，就是把这个数字加一位。到了2，它用10来代表，在十进位里面是10，可是在二进位制的里面，它就是2。在十进位里面我们怎么代表100呢？就是不再用两位数，用三位数就100。可是在二进制里面，这100的意思完全不一样了。

比如说我们说10，刚才说在二进制里面100就不是100了，那到底是什么呢？那我们看看，如果在二进制里面，零就是01就是110就是2。那么三是什么呢？就是一一对吧，就是在个位数里面再把零变成一。可是到了四了以后，这个零和一就没有办法表示四了。那我就在第三位上面再加个一，就是变成100，这就是十。这个也非常像十进位里面100，但是在一在十进位里面它是100，在二进位就是100。

可见就是在二进制里面，我们用零和一来代表所有的整数，而且都可以做到这一点。这样子的话在电路里面就容易实现了。所以二进制它只是用两个数字，一和零来代表所有的数，这样的话在电路里面就非常容易实现。

我们用什么东西来代表一个零呢？就是用一个开关的关关的形式。用什么东西来代表一呢？就是用开关开的形式。我们下面给大家看一张非常简单的草图。大家看到了吧？就是说我用关来代表0，要开代表一。

如果在一条线上有一有两个开关，一个是关的，一个是开的，那么实际上，它还是整个路是关的，是吧？就相当于我们在一条路上有两个门，两个门如果全是开的话……

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