从零开始学编码2

   从零开始学编码1   

  接着上次说,计算机内的世界是由0和1组成的。很多种事物可以表现成0和1。例如:女人是0,男人是1。手电筒灭是0,亮是1。这次我们就说一说手电筒。

       小时候上夜自习,农村的晚上没有路灯,学完冰心奶奶的小橘灯后,我们热衷于用酒盒子做灯笼,夜自习放学挑着灯笼走。后来见有人拿小手电筒,还带彩光的,感觉特别厉害的样子。我从攒的钱里(攒钱准备买游戏机,可以玩俄罗斯方块的那种,一共攒了三年,买回来的那天晚上和弟弟抢着玩被我妈摔碎了),拿出来两块钱,也买了一个小手电,送了两节小电池。

        小手电由两节电池,一个灯泡,一个开关,内壁镶嵌着一根铜导线把它们连接起来。前推开关,手电筒就亮,后推手电筒就灭。这就是1和0。但是今天仍然不说0和1的事,说一说手电筒的组成。

        手电筒通过铜线将电池,灯泡,开关组成一个环路电路。开关闭合,电子理论中认为电路中的电子开始流动,形成电流。

         上过物理化学的我们都知道,万事万物都是由原子构成的,原子是由:中子,质子,电子构成。其中中子和质子在原子核内,而电子围绕着原子核旋转。通常情况下,质子和电子数量是一致的,科学家们根据它们的特性,规定质子带的电荷为正电荷,电子的电荷为负电荷,中子不带电荷。某种情况下,原子失去了电子,就失去了平衡。这个原子表现出来正电荷,而捕获多余电子的原子表现为负电荷。

         而电池就是通过内部的化学反应,将自由电子聚集在负极,而正极因为失去电子而变了急需电子。这样化学能转化为电能。当导线将正负极联通时,电子从负极流向正极,形成电流。而电流流经灯泡的灯丝时,因为电阻而产生热能,在真空灯泡环境下就发出亮光。

         这里有几个概念性的东西:电压,电阻,电流和功率。

         电压是电子从负极回到正极的势能,电压的大小就是电势能的大小,一般用E来代表,它的单位是伏特(V)

         电阻是电子流动时的阻力,使用的材料中原子结构稳定的,电子不易失去,电阻就大,电子容易失去,电阻就小。一般用R来表示,单位是欧姆(Ω)

         电流是一种概念,和流经电路的电子数有关,用I来表示,单位是安培(A),1安的电流,就是电路的一点每秒流过6,240,000,000,000,000,000个电子。

        功率用P来表示,单位是瓦特(W)。

       它们之间的公式是:I=E/R                  P= E*I

       连通的电路加上一个开关,就可以快速的,快速开合,让手电筒打开和关闭。我们小时候经常用来闪女同学的眼睛,现在想想真是一个充满童真的恶作剧。顺便说一个我们小时候用手电筒编码的事情。我们小时候电视机都是奢侈品,露天电影是我们的最爱,但是人太多了,为了和占位置的小伙伴相会,我们约定过一会就用手电筒的光在两边的墙上画圆圈表示已经占到位子,速来集合,如果没占到位置就画X号,表示我没占到位置,不用来我这边了。这是我们的使用手电筒约定的一种编码和解码。但是并不能表示出更多的信息。而手电筒亮灭与二进制码有极大的相似处,我们可以用来做的更多。

       今天说手电筒的简单电路,是为了后面用这个简单电路,一步步抽象出来,逻辑电路,逻辑门,加法器,选择器,进而模拟出来cpu。

     

        参考《编码》一书

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