简述计算机采用二进制的原因

计算机是一种数字处理设备，它能够接受输入数据，进行处理并产生输出数据。计算机采用二进制（0和1）作为数据的基本单位。那么，为什么计算机采用二进制呢？从多个角度分析，本文将阐述计算机采用二进制的原因。

一、电子元器件特性

计算机是由电子元器件组成的。在电子元器件方面，情况是这样的：当电压等于正常值时，代表1；当电压等于0时，代表0。因此，计算机采用二进制的原因之一是电子元器件只能识别这两种状态。二进制可以很好的表示电子元器件所能识别的0和1的状态。

二、表示和运算的简便性

采用二进制时，每一位都代表2的n次方，而不是10或其他数字。这使得表示和运算更简单，而且容易实现。例如，二进制数的运算只需要加法器、位移器和逻辑部分，而不需要乘法器或除法器。这个原因使得二进制在计算机内部更为实用。

三、数据存储的便捷性

计算机存储设备在物理学上使用的是基于电荷的闪存和DRAM存储器。闪存存储器使用的是基于电荷在衬底上的存储单元。DRAM存储器使用的是基于电容状态的存储单元。在这两种情况下，通过电压信号改变电容的状态，可以表示存储值。然而，所有设备都不能区分具体着色的情况和具体的颜色。只能以两个状态，其中一个被默认为0或假定为空，另一个可被用作1或有值。

四、容错性

整个计算机系统都可能遭到单个元件的崩溃。当系统采用十进制时，遇到错误需要重新计算，错误发生的概率比二进制高。采用二进制时，我们可以采用差错检测和纠正等技术，提高稳定性，使系统更加可靠。