数字电子技术thomas答案,为什么计算机只能做加法?

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为什么计算机只能做加法?

大致介绍下加法电路吧。

要让计算机进行算术运算,首先要对输入的数据进行编码。现代计算机都是二进制计算机,n位二进制数的编码空间是。如果使用8位二进制编码,最多可以有256种不同的状态,可以对应到自然数中的0-255,这就是8位无符号整数。

我们知道有限数集对加法运算是不封闭的,对加法运算封闭的数集一定是无限数集(例如自然数集的子集)。显然计算机只能处理有限的数据,因此我们需要一个在有限数集上的封闭运算,模 加法满足这一性质,而且在二进制运算中实现起来特别简单。

举个例子,如果运算的输入和输出都使用8位无符号整数,某些情况下会产生溢出问题,即计算结果用8位存不下,这时就要把溢出部分丢弃,例如:

注意到

因此,输出只要比输入多一位,就可以完整保留运算结果,这多出的一位就是进位(carry)。

回忆一下,你是怎么学会算术的?熟练背出10以内的加法和乘法,把十进制表示的算术运算分解成若干个10以内的加法和乘法,分步计算出来就可以了。教会计算机做算术也差不多如此,教会二进制计算机做加法,只需要教会它在2以内的加法就可以了。

在数学上,一元函数是一个数集到另一个数集的映射:

多元函数是向量集到一个数集的映射:

什么是数字电子技术?

数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用,逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、集成芯片各脚功能。

  数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用,.逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、 集成芯片各脚功能。555定时器等。 随着计算机科学与技术突飞猛进地发展,用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能,我们可以先将模拟信号按比例转换成数字信号,然后送到数字电路进行处理,最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。自20世纪70年代开始,这种用数字电路处理模拟信号的所谓“数字化”浪潮已经席卷了电子技术几乎所有的应用领域。  从一般的模拟信号到数字信号,要经过采样、量化、编码,最终一个连续的模拟信号波形就变成了一串离散的、只有高低电平之分“0 1 0 1...”变化的数字信号。自然界来的,或者通过传感器转化的主要是模拟信号,那么为什么要多此一举把它们变为数字信号呢?原因有以下几点:  一、模拟信号有无穷多种可能的波形,同一个波形稍微变化就成了另一种波形,而数字信号只有两种波形(高电平和低电平),这就为信号的接收与处理提供了方便。  二、模拟信号由于它的多变性极容易受到干扰,其中包括来自信道的和电子器件的干扰,模拟器件难以保证高的精度(如放大器有饱和失真、截止失真、交越失真,集成电路难免有零点漂移)。而数字电路中有限的波形种类保证了它具有极强的抗干扰性,受扰动的波形只要不超过一定门限总能够通过一些整形电路(如斯密特门)恢复出来,从而保证了极高的准确性和可信性,而且基于门电路、集成芯片所组成的数字电路也简单可靠、维护调度方便,很适合于信息的处理。

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