
计算机的核心部分是 CPU,而 CPU 是由数以亿计的晶体管所组成的。现在最先进的芯片中,晶体管的数量已经达到 4 万亿个,每个晶体管具有两种状态:通电和断电。高电平和低电平控制着 CPU 与键盘、鼠标、显示器等外部设备的通信,所有这些通信都是以电平信号的形式进行的。
无论是我们日常使用的操作系统,还是那一串串的二进制数,都是为了让人类更方便地使用计算机而定义的符号。其中,1 代表高电平,而 0 代表低电平。在操作系统中进行的文字、图片、编程等操作,都需要经过一系列的转换,在预设的编码下最终变成可以用二进制表示的高低电平电信号,这种转换类似于开关电路的工作方式。
实际上,计算机是一个非常复杂的机器。一串二进制数本身也可以表示数值。十进制是我们熟悉的进位制,每满十就进一位。
如果将 9+1 的结果计算出来,就会得到 10,这是因为在相同的位数下,后一位的值是前一位的十倍。如果我们将 9999 进行拆解,就会得到 9×1000+9×100+9×10+9。
相对于十进制,二进制则是每满 2 就进一位。在二进制中,1+1 的结果就是 10。同样的道理,如果我们将相同的位数相加,后一位的值就是前一位的 2 倍。例如,二进制数 1111 等于 1×8+1×4+1×2+1=15,而 11011 则等于 1×16+1×8+1×2+1=27。按照这种思路,将任何进制数转换为十进制就变得相对容易了。
