为什么“机器”可以做计算？计算和机器的本质是什么？

机器是如何做计算的？

电子数值积分计算机（Electronic Numerical Integrator And Computer），缩写为ENIAC，又音译为伊尼亚克是世界上第一台通用计算机。它是图灵完全的电子计算机，能够进行重新编程，解决各种计算问题。

图示：第一代可编程计算机，ENIAC，重达30吨，它每秒钟可以做5000次加法计算。

让我们用一个简单的例子，加法运算，来简单的说说，为什么机器可以做计算。

首先，工程师设计计算机，是综合考虑了机器硬件的可靠性和人类的算法来进行设计的。

对于一台能使用的计算机或计算器而言，它需要具有接受输入、进行运算、输出结果，这样的三个基本环节。

计算机或计算器，是使用二进制来进行运算的。

理解了二进制，就能理解为什么机器可以做运算。

比如 1+1 = 10

在计算机领域，有一个经典段子

世界上只有10种人，一种懂二进制，一种不懂。

所谓二进制，就是逢二进位。而日常用的十进制，则是逢十进位。

即9+1=10

为什么计算机在设计的时候，要用二进制而不使用十进制？

因为，无论是接受输入，还是进行运算，都意味着需要改变机器的内部状态，最后输出结果，就是对已经改变的内部状态进行测量，然后将测量得到的结果进行输出，可以是在纸带上打孔也可以是输出到屏幕或者输出的声音等等。

那么，在设计计算机的时候，最重要的要素在于，如何保证这三个环节的稳定和可靠呢？二进制就是最稳定可靠的形式，因为所谓二进制，就是有还是没有，灯亮还是没亮，电压是高还是低等等，二进制就是二分法，而二分法对于机器测量来说是最简单最可靠的方法。

这里举一个例，不说多了。

图示：与门。

这是一个元器件，它叫与门，啥意思？

它有两个输入A和B，一个输出Y，只有当A和B都是高电平输入时，Y的输出才是高电平，否则Y的输出都是低电平。

这个与门和运算有啥关系呢？

简单说，它就可以用来表达进位。在什么时候才能进位？只有当1+1的时候，1代表高电平，0代表低电平。所以，1+0 或者 0+1的输入，在进位上的判断都是0。让我们展开来写全了。

1 + 1 = 10

1+0 = 01

0+1 = 01

这个与门控制的就是在首位是1还是0。

题主要是对计算机为何可以运算得到结果有浓厚的兴趣，那得老老实实的把计算机中的逻辑门（与门、或门和非门，同或门、异或门）搞清楚，如果能自己利用这些元器件组装出单片机，那就算学习和实践相结合了。

图示：自己玩玩单片机组装，就能深刻理解，为什么机器可以做计算。

因为，计算就是一系列的逻辑判断！当然未必所有的计算都是如此，但世间绝大多数计算都可以转换成逻辑判断，通过这些判断来改变机器内部元件所处的二进制状态，将这种状态读出并转译成人类可读的形式，就是结果的输出。