《编码-隐匿在计算机背后的语言》 —— 读书笔记(二):电路

4. 手电筒的剖析

    1) 电流: 所有物质的最小单位是原子;原子由中子(不带电荷)&质子(正电荷),电子(负电荷)组成。电路中的电子不断从一个原子移动到下一个原子,就行成了电流。而使得电子运动的关键设备就是电池,电池内的化学物质是经过研究精心选择的,它们之间的化学反应能够使多余的自由电子聚集到标负的那端,而在标正的那端就变得急需额外的电子,浴室化学就转成了电能。

   2)开关只有两种状态,开或者关,电流也只能有或无。灯泡也只能发光或者不发光。跟前面的摩尔斯码,布莱叶盲文的二进制码一样。

          

   5. 绕过拐角的通信

       问题1:看不见手电筒灯光的时候,怎么进行交流,也就是远距离如何通信?

       方法: 通过电源+导线的方式。电池、灯泡、开关、导向接好一个电路,然后开关放你家,灯泡放你朋友家配合好你们商量好的编码,你就可以给你朋友发消息了

                 ,然后再如法炮制一个灯泡放你家的,开关在他家的他也可以给你发消息了

       问题2: 距离越远,需要的导线越长,成本高并且电阻大,电阻越大,电流就越小,灯泡就越暗。

       方法1:粗导线,但是成本高。

       方法2:增加电压。如果电压足够强,电池足够大,通信2方只需要一端接地,另一端使用一根导线即可,减少成本。

6. 电报机&继电器

      1) 电报机:在线路的这一端采取一些措施,使线路的另一端发生某种变化。1836年莫尔斯利用电磁现象(在一根被缠绕了几百圈导线的铁棒上通电流就会形成磁铁;导线越多,产生的电阻越强,能防止地磁铁产生短路现象;断开电流,铁棒将丧失磁性)发明了电报机,以及他名字命名的电码。电报机的发明标志着现代通信的开始。

      2)电报机的构成:

  • 发送端:一个开关,敲击使其上下移动,产生点、划莫尔斯码
  • 接收端:一块电磁铁拉动一根金属杆构成,发送端电键按下,电磁铁拉动金属杆下降,松开电键,弹回原来位置,接收点、划信息。

      3)电报机的最大的问题是长导线所带来的电阻。

      4)继电器:解决方式:设置一个中继系统,从中间转发信息,发明的这个设备就是继电器。在接收端再增加一个类似发送端的设备,可以同步发送端的信息,发送给下个接收

端,以此循环,放大“信号”。

          继电器是一种卓越的设备。 它是一个开关, 但并不是由人工而是借助于电流进行开关操作的。利用这种设备可以做出令人惊奇的事情。事实上,你可以用继电器装配出一台计算机中的大部分部件。

      

   

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