二进制在计算机科学、电子工程及现代科技中具有广泛的应用，其核心优势在于与硬件物理实现的深度契合。以下是具体应用范围：
计算机硬件与编程基础
- 所有计算机程序和数据均以二进制形式存储和运行，硬件通过晶体管（开/关）实现0和1的逻辑状态。
- 编程语言（如C/C++）的指令需转换为二进制码，计算机才能识别和执行。
数据存储与传输
- 用于数字存储（如硬盘、内存）和网络数据包传输，信息在发送前需编码为二进制，接收后解码还原。
- 互联网协议（如TCP/IP）基于二进制传输，确保数据高效、稳定地在设备间交换。
电子电路与数字信号处理
- 电路中的高电平和低电平分别对应二进制的1和0，简化了逻辑门和算术运算的实现。
- 用于音频、图像等数字信号的采样、压缩与解码。
系统性能优化
- 二进制运算（如加法、逻辑运算）逻辑简单，硬件实现效率高，避免了多进制转换带来的性能损耗。
- 现代计算机采用二进制补码表示法，兼顾了存储效率和算术运算的准确性。
扩展应用领域
- 除计算机外，二进制还应用于物联网设备、嵌入式系统、加密技术及人工智能等领域。
综上，二进制凭借其与硬件的高度适配性，成为现代科技的核心基础，贯穿于从基础计算到复杂应用的各个层面。
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