從零開始學編碼2

2021-10-06 20:49:34 字數 1408 閱讀 6325

從零開始學編碼1

接著上次說,計算機內的世界是由0和1組成的。很多種事物可以表現成0和1。例如:女人是0,男人是1。手電筒滅是0,亮是1。這次我們就說一說手電筒。

小時候上夜自習,農村的晚上沒有路燈,學完冰心奶奶的小橘燈後,我們熱衷於用酒盒子做燈籠,夜自習放學挑著燈籠走。後來見有人拿小手電筒,還帶彩光的,感覺特別厲害的樣子。我從攢的錢裡(攢錢準備買遊戲機,可以玩俄羅斯方塊的那種,一共攢了三年,買回來的那天晚上和弟弟搶著玩被我媽摔碎了),拿出來兩塊錢,也買了乙個小手電,送了兩節小電池。

小手電由兩節電池,乙個燈泡,乙個開關,內壁鑲嵌著一根銅導線把它們連線起來。前推開關,手電筒就亮,後推手電筒就滅。這就是1和0。但是今天仍然不說0和1的事,說一說手電筒的組成。

手電筒通過銅線將電池,燈泡,開關組成乙個環路電路。開關閉合,電子理論中認為電路中的電子開始流動,形成電流。

上過物理化學的我們都知道,萬事萬物都是由原子構成的,原子是由:中子,質子,電子構成。其中中子和質子在原子核內,而電子圍繞著原子核旋轉。通常情況下,質子和電子數量是一致的,科學家們根據它們的特性,規定質子帶的電荷為正電荷,電子的電荷為負電荷,中子不帶電荷。某種情況下,原子失去了電子,就失去了平衡。這個原子表現出來正電荷,而捕獲多餘電子的原子表現為負電荷。

而電池就是通過內部的化學反應,將自由電子聚集在負極,而正極因為失去電子而變了急需電子。這樣化學能轉化為電能。當導線將正負極聯通時,電子從負極流向正極,形成電流。而電流流經燈泡的燈絲時,因為電阻而產生熱能,在真空燈泡環境下就發出亮光。

這裡有幾個概念性的東西:電壓,電阻,電流和功率。

電壓是電子從負極回到正極的勢能,電壓的大小就是電勢能的大小,一般用e來代表,它的單位是伏特(v)

電阻是電子流動時的阻力,使用的材料中原子結構穩定的,電子不易失去,電阻就大,電子容易失去,電阻就小。一般用r來表示,單位是歐姆(ω)

電流是一種概念,和流經電路的電子數有關,用i來表示,單位是安培(a),1安的電流,就是電路的一點每秒流過6,240,000,000,000,000,000個電子。

功率用p來表示,單位是瓦特(w)。

它們之間的公式是:i=e/r                  p= e*i

連通的電路加上乙個開關,就可以快速的,快速開合,讓手電筒開啟和關閉。我們小時候經常用來閃女同學的眼睛,現在想想真是乙個充滿童真的惡作劇。順便說乙個我們小時候用手電筒編碼的事情。我們小時候電視機都是奢侈品,露天電影是我們的最愛,但是人太多了,為了和佔位置的小夥伴相會,我們約定過一會就用手電筒的光在兩邊的牆上畫圓圈表示已經佔到位子,速來集合,如果沒佔到位置就畫x號,表示我沒佔到位置,不用來我這邊了。這是我們的使用手電筒約定的一種編碼和解碼。但是並不能表示出更多的資訊。而手電筒亮滅與二進位製碼有極大的相似處,我們可以用來做的更多。

今天說手電筒的簡單電路,是為了後面用這個簡單電路,一步步抽象出來,邏輯電路,邏輯門,加法器,選擇器,進而模擬出來cpu。

參考《編碼》一書

從零開始學編碼1

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