(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011074626.9
(22)申请日 2020.10.10
(71)申请人 闵少维
地址 518000 广东省深圳市龙华区玉龙路
龙悦居四期10B栋506
(72)发明人 闵少维
(51)Int.Cl.
G06F 9/30(2006.01)
G06F 7/50(2006.01)
G06F 7/52(2006.01)
(54)发明名称十进制计算机基础技术原理及实现方法(57)摘要本发明公布了一种新型十进制电子计算机的原理及实现方法，属于电子计算机领域。传统计算机是1946年由美国人发明的，传统计算机是二进制，里面数据只有0,1两种状态，通过二进制的0和1来进行组合来代表各种符号和数字，并使用二进制算法的各种寄存器来完成计算；本发明核心是使用单位十进制数据，10BIT位的硬件计算寄存器组直接使用10进制数字计算，一个数字位有10种状态，直接完成10进制数据的运算和输出。10进制计算机底层采用10进制计算寄寄存器硬件组成的CPU，辅助交叉控制电路，10进制存储器，10进制操作系统，从而组建的完整10进制计 算机系统。权利要求书2页 说明书13页 附图2页CN 112379925 A 2021.02.19
C N 112379925
A
1.一种十进制计算机基础技术原理及实现方式，其特征在于单位数据采用十进制数据表述方式，单位数据有十种状态，十进制数据作为计算机硬件计算寄存器的计算基础，使用十进制数据及寄存器来完成计算的十进制计算机。
2.根据权利要求1所述的十进制计算机，其特征在于单位数据有十个BIT位，单位数字有10种表述状态。
3.根据权利要求1所述的十进制计算机，其特征在于单位数据有十个BIT位，但是表述数字只需要1个BIT位，由于单位数据有十个BIT位，那么除去单位BIT表述数字外，其它2位BIT到9位BIT的组合使用，合计有1000多种状态，2-9BIT位的组合表述十进制计算机的字符，运算符，操作符，两个字符组合完整表述Uicode编码。
4.根据权利要求3所述，十BIT位的数据，除单位是数字之外，其它多位的组合是字符，运算符，操作符，Uicode编码。
5.单位运算符和操作符组合起来就是完整的运算机器码，这个机器码直接使用高级计算机编程语言的运算控制符来表示，也就是可以使用高级语言直接完成机器码的编程。
6.根据权利要求1所述的十进制计算机，其特征在于底层基础硬件计算寄存器采用十位状态表述的十进制寄存器，并在此基础上将多个单位十进制寄存器组合在一起排列起来就是加法寄存器组，减法寄存器组，乘法寄存器组，除法寄存器组，还可以组合成其它各种计算机核心CPU所需要的各种硬件计算所需要的计算寄存器组。
7.根据权利要求1所述的十进制计算机，其特征在于单位寄存器是十进制数字，多位十进制寄存器就组成多位的硬件寄存器组，多位排列的十进制寄存器组可以多位同时并列进行多位数据的计算。
8.根据权利要求1所述的十进制计算机，其特征在于一般常用数据都是十进制的，十进制计算机计算就不需要转换成二进制来计算，通常十进制数据转换成二进制计算，然后再转换回10进制的时候数据精度会有损失，但是十进制计算机本身直接十进制计算。
9.根据权利要求1所述的十进制计算机，其特征在于十进制计算机多位同步计算，根据不同数据的计算有的只需要一步就完成计算，有的需要多步完成计算，因此十进制计算机需要开发对应交叉器，在数据计算完就即刻输出结果，交叉器这个在十进制计算机里面调控多个寄存器组的工作时序，是一个特殊辅助计算控制器。
10.根据权利要求1所述的十进制计算机，其特征在于十进制数据有十个BIT位，所以10进制数据存储器采用单位十BIT的硬件存储器。
11.根据权利要求1所述的十进制计算机，其特征在于十进制直接进行计算，计算机数据计算简单，寄存器排列组合简单，可以很容易的组合出多位计算寄存器，本系统初步设计就是按照100位十进制数据设计的100位十进制计算机。
12.后面根据需要还可以增加寄存器排列数量组合出更多位的十进制计算机。
13.根据权利要求1-10条所述的十进制计算机技术说明，有十进制运算寄存器组，有10进制数字，有十BIT位表示的各种字符，十BIT位运算控制符和十BIT的操作符，有10进制数据存储器，有了十进制计算专用交叉控制器，以上基础单元组成十进制计算所需要的完整的十进制计算机的硬件系统。
14.根据权利要求11条所述的十进制计算机，10进制数据直接运算使用的10进制计算机硬件，十进制计算机根据数据有十种表述状态的特征和单位数据有十个BIT位的特征，开
发的适应单位数据十位状态计算的操作系统。
15.根据权利要求10和12表述的十进制计算机操作系统，其特征在于计算机有足够多的地址位和数据位宽，可以达到40位以上地址，100位以上数据位宽，直接硬件寻址可以达到几千TB的数据。
16.根据权利要求13表述的十进制计算机操作系统，因为有足够多的数据寻址空间快速寻址并快速计算，可以将大量程序代码，部分数据库，作为计算应用数据的一部分常驻内存来快速访问并完成计算。
17.根据权利要求3，13表述的10进制计算机操作系统，其特征在于单位的十进制数据有十种状态，十进制计算机输入输出IO口，可以表述多种状态，因此一步将输出状态寄存器的控制信息和IO所需要的输入输出状态一步完成输入或者输出。
十进制计算机基础技术原理及实现方法
技术领域
[0001]本发明是属于电子计算机大概念下的十进制电子计算机领域（包括十进制计算机软件，硬件系统架构，试进制计算机所特别需要的寄存器组之间的交叉控制器组，十进制计算机指令系统，十进制计算寄存器以及十进制计算机架构内各种附属系统），十进制电子计算机的操作系统，十进制电子计算机的存储系统。
背景技术
[0002]自1946年美国人首次发明现代意义上的电子计算机（包括嵌入式微型计算机和各种个人计算机以及各种大型超级计算机）以来，从最初的4位电子计算机，8位电子计算机，16位电子计算机，32位电子
计算机，和现在的64位电子计算机，市场所有电子计算机都是采用二进制进行编码和计算，二进制计算机采用的几乎都是冯-诺依曼架构的计算机。二进制里面只有两个数字0和1，其它所有的数字，字符，控制符，各种指令，数据存储，等其它任何计算机需要使用的技术方案和实现方式，都是通过0和1来进行各种复杂的排列组合来实现。
发明内容
[0003]本发明是使用一种新型特殊的方式来表示10进制数据，1位数据有10个BIT位，通过1位数据表述0-1-2-3-4-5-6-7-8-9等10个数据；本发明直接采用十进制数据进行各种需要的计算，不像传统计算机需要转化为二进制数据然后进行计算；本发明计算输入10进制的数据，计算完成的数据也直接以10进制方式进行输出和存储；本发明计算机CPU内部直接采用各种10进制寄存器和10进制寄存器组。通过使用各种10进制的单位寄存器，组成10进制寄存器组；实现10进制加法寄存器，10进制加法寄存器组，10进制减法寄存器，10进制减法寄存器组，10进制乘法寄存器组，10进制除法寄存器组，还有计算机通常使用的其它各种基础寄存器和基础寄存器组；同时通过10进制计算原理来实现其它各种专用寄存器组的计算。通过上述10进制寄存器和寄存器组建立以10进制计算为核心计算方式的10进制计算机架构。建立10进制计算机，计算机器码，和10进制计算机指令集，进而建立十进制计算机的操作系统和10进制计算机专用的数据存储系统结构和特定的10进制数据和其它字符，运算符，控制符，以及特种计算符的专用存储识别方式。以上硬件寄存器组成的CPU，辅助控制电路，10进制存储器，10进制操作系统，从而组建
的完整10进制计算机系统。
[0004]技术方案：
1. 10进制计算技术中单位数据的表述方式
2.单位寄存器使用方式
3.寄存器组：其它的各种寄存器和寄存器组都可以通过上面两项最基础的方案进行组合，最终实现我们需要的各种寄存器组
4.整个十进制计算机结构模型和辅助的交叉控制器：
5.因为我们数据位有10个BIT，我们作为数字使用只需要使用其中1个BIT；但是10位的
BIT，我们可以有1000多种组合，利用除数字外的各种组合，我们可以实现单位的数据来表述字符，运算符，控制符，UNICODE代码编码（使用2个数据位）等复杂的编码。
[0005]有益效果：
1. 十进制远比二进制计算机计算好理解，学习简单，根本不需要学习二进制那些复杂的东西；二进制基
本要大学生才能完整理解，10进制加减乘除小学三年级就足够理解；
2.十进制计算机计算精度高：有些(实际是大多数)十进制小数不能精确的表示为二进制小数，比如在PYTHON里面，0.1 + 0.2=0.30000000000000004 而不是我们通常理解的应该等于0.3；二进制计算10进制的转换永远存在精度问题，但是10进制因为本身不需要转换，所以计算保证绝对的计算精度；
3.二进制计算机目前现在最高是64位（二进制数）（从4位到8位，到16位，然后32位，最后到64位花了几十年），如果再要做到128位或者256位，设计工作复杂程度是没办法想象的天量工作，64位二进制计算机，换成10进制也就是20位的，而10进制计算机能根据实际需要轻松设计100位的，1000位，甚至更多位的，而且完成设计和计算非常方便，直接进行物理叠加就行；
4.二进制计算机计算都是基于简单寄存器按照机器指令周期跳转，串行计算；十进制计算机直接多位并行计算，计算速度和计算效率能达到二进制计算机几千至几万倍；
5.功耗超低：十进制计算简单，还可以按位控制计算机寄存器工作电源，功耗只有普通计算机的几十分之一，大型计算机同等计算能力下，功耗只有几千到几万分之一；
6.计算机的IO口操作输入输出，以前二进制计算机需要配置寄存器然后多步操作输入或者输出，现在十进制计算机配置寄存器和操作输入输出只需要一步就同步完成；
7.计算效率高：十进制计算机可以实现N位数据并行计算，而且不需要进行复杂变换的机器语言可直接执行；
8.十进制计算机的一位计算机数据位有10BIT，可以表述1000多个状态，可以表示数字，可以表示字符，可以表示UNICODE，可以表示运算符，可以表示函数；数据不需要二进制的复杂组合，所有计算一个数据位控制完成，将数据效率和后面延续的计算效率发挥到极致；
9.十进制计算机编程非常简单，效率高：机器语言就是高级语言（机器语言可以直接操作底层基础硬件寄存器计算），高级语言编程，编程出来就是直接可执行的代码，一行编码就可以完成二进制计算机需要几十行至几百上千行的代码计算，小学生学完加减乘除就可以承担现在大学毕业生的专业编程工作；
10.改变现有的计算机操作系统结构模型，引入40位以上宽的地址线，引入超过100位宽的10进制数据线，十进制计算机拥有TB级的直接寻址空间。将一切需要外部存储的，几GB 的大型应用程序都可以直接常驻内存RAM，启动并执行大型应用程序使用二进制计算机最少需要几分钟，使用十进制计算机只需要不到0.001秒，点击就打开；
11.十进制计算机改变数据库运行模式，将几GB到几十GB的数据库可以常驻内存，查询数据并提供数据服务响应速度比二进制计算机能提高几万倍；
12.十进制计算机内部不同软件之间调用，就跟操作自己的软件一样速度和效率，比如XX转发到朋友圈，中间过程没有任何停顿和延迟；现在安卓机器使用一段时间就变慢这种情况以后将永远不存在；
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