三、布爾邏輯 和 邏輯門

一、計算機使用二進制的緣由

緣由一：狀態越多，越難區分信號

• 計算機最先是機電設備，通常用十進制計數， 好比用齒輪數來表明十進制。

• 還有一些早期電子計算機是三進制的，有 3 種狀態,甚至五進制，5 種狀態。（由於晶體管能夠不僅是 開/關，還可讓不一樣大小的電流經過。）

  多種狀態的缺點：
  狀態越多，越難區分信號，若是手機快沒電了或者附近有電噪音，
  由於有人在用微波爐，信號可能會混在一塊兒，而每秒百萬次變化的晶體管會讓這個問題變得更糟。
  
  解決辦法：把兩種信號儘量分開， 只用"開"和"關"兩種狀態，能夠儘量減小這類問題。

• 只用 開/關 兩種狀態，叫 二進制。電路閉合，電流流過，表明 "真"，電路斷開，無電流流過，表明"假"。

緣由二：布爾代數的存在

布爾代數專門處理"真"和"假"，它已經解決了全部法則和運算。布爾代數中有三個基本操做：NOT, AND 和 OR。用晶體管能夠輕鬆實現這些邏輯。

小知識補充：
喬治·布爾（George Boole）是布爾二字的由來，他是一位 19 世紀自學成才的英國數學家。
他有興趣用數學式子擴展亞里士多德基於哲學的邏輯方法。用邏輯方程 系統而正式的證實真理。
他在 1847 年的第一本書"邏輯的數學分析"中介紹過，在"常規"代數裏 變量的值是數字，能夠進行加法或乘法之類的操做，但在布爾代數中，變量的值是 true 和 false，能進行邏輯操做。

二、 用晶體管作邏輯門： NOT、AND、OR、XOR