计算机采用二进制的主要原因可归纳为以下几点，综合了硬件实现、运算效率和逻辑匹配等多方面因素：

一、硬件实现基础

与电子元件状态天然匹配

计算机由逻辑电路组成，逻辑电路的基本单元（如晶体管）只有两种状态：通电（1）和断电（0）。这种二态性直接对应二进制的0和1，简化了硬件设计。

降低制造成本

使用两种状态（开/关）比多状态系统（如十进制）所需的元件更少，从而降低了硬件制造成本。

二、运算规则简化

加法和乘法规则简化

二进制加法只需四种组合（0+0、0+1、1+0、1+1），乘法规则也大幅简化（仅需4条规则），比十进制的55条乘法公式更高效。

逻辑运算适配性

逻辑代数中的“真”（1）和“假”（0）与二进制完美对应，便于实现与、或、非等基本逻辑运算。

三、抗干扰与可靠性

抗干扰能力强

二进制系统仅两种状态，传输过程中出错的概率较低，提升了系统的可靠性。

数据稳定性

低电平（如0）和高电平（如1）的区分明确，适合长距离传输和存储。

四、扩展性与兼容性

便于扩展

二进制系统易于扩展到更高精度（如定点数、浮点数），满足不同计算需求。

兼容性优势

现有计算机体系（如CPU、内存）均基于二进制设计，软件生态也完全适配。

总结

二进制是计算机采用的核心数制，其优势源于与硬件状态的天然契合、简化运算规则、提升可靠性以及良好的扩展性。尽管其他进制（如八进制、十六进制）在特定场景下更易读写，但二进制仍是计算机系统的根本基础。