编码：隐匿在计算机软硬件背后的语言 - (EPUB全文下载)

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书籍内容：

编码：隐匿在计算机软硬件背后的语言
1　至亲密友
2　编码与组合
3　布莱叶盲文与二进制码
4　手电筒的剖析
5　绕过拐角的通信
6　电报机与继电器
7　我们的十个数字
8　十的替代品
9　二进制数
10　逻辑与开关
11　门
12　二进制加法器
13　如何实现减法
14　反馈与触发器
15　字节与十六进制
16　存储器组织
17　自动操作
18　从算盘到芯片
19　两种典型的微处理器
20　ASCII码和字符转换
21　总　线
22　操作系统
23　定点数和浮点数
24　高级语言与低级语言
25　图形化革命
后折页
封底
1　至亲密友
你今年10岁，你最好的朋友就住在街对过。事实上，你们各自卧室的窗户正好彼此相对。每当夜幕降临，父母就如同往常一样，早早地催促你该上床睡觉了，但是你和你的朋友还想交流想法，交换见闻，分享各自的秘密，或者扯扯闲话，开开玩笑，聊聊梦想。这本无可厚非。无论怎样，渴望交流本来就是人类最主要的天性之一。
当卧室里的灯依然亮着的时候，你可以和朋友互相挥手，使用各种手势或简单的肢体语言，来表达一两个想法。但是，要表达复杂的想法可能就比较困难了。而且一旦父母宣布“关灯”，这种交流似乎也不可能继续下去。
如何交流呢？或许可以打电话？10岁小孩的房间里会有电话吗？即使有，无论电话在哪里，你们的谈话都有可能被偷听。如果你家里的电脑连接了电话线，它可能帮上忙，而且不会发出声响，但是——等等，电脑也不会在你的房间里。
你和朋友所采用的方法就是使用手电筒。众所周知，手电筒是为了让孩子们能够躲在被子下看书而发明的；在天黑后用手电筒来交流信息似乎也是理想的选择。它们当然是很安静的，并且光线是高度定向的，同时光线也不会渗漏出卧室而引起家人的疑心。
手电筒能用来交谈吗？这当然值得一试。我们在一年级的时候学习怎样在纸上写字母和单词，因此，把同样的方法运用到手电筒上似乎也是有道理的。只需要站在窗户边，用光来画出字母。对于字母“O”，打开手电筒，在空气中划一个圈，然后关掉手电筒。对于字母“I”，竖着划一下。但是，你很快就会发现，这个方法也不太行得通。当你看着朋友的手电筒在空中圈圈点点时，会发现很难在头脑中组合出那么多复杂的笔画。这些旋转和倾斜的光线都太不准确了。
或许大家都曾经在电影里看到这样的情节，两个水手在海上通过灯的亮灭来互相发送信号。而在另一部电影里，一个间谍转动一面镜子将太阳光反射到另一个房间里，从而向被俘的同伙传递信息。或许那正是解决问题的办法。如此一来，你就可以发明一种简单的技术。在这个方案里，字符表里的每个字符对应一连串的手电筒闪烁。“A”是闪一次，“B”是闪两次，“C”是闪三次，依此类推，“Z”就是闪26次。单词BAD可以用闪2次，闪1次，闪4次这样的一个组合来表示，而且在字符之间设置的小停顿使这个单词不至于被误认为是闪7次的字母“G”。另外，单词之间停顿可以稍长些。
这似乎很有希望，采用这种方案的好处是你不必在空中比划手电筒了，只要对准方向和按开关就行了。但是这种方案也有一个不足，那就是如果你想发送的第一个消息是“How are you？”，那么你将总计需要让手电筒闪131次！而且，这还是忽略了标点符号的，你还没有设计闪多少次来对应一个问号。
但是这已经离答案更近一些了。我们能够肯定的是，在此之前一定有人也遇到过类似的问题，而你解决这个问题的思路也是非常正确的。等到了白天，跑一趟图书馆，查查资料，你发现了一个被称为莫尔斯电码（Morse Code）的伟大发明。这正是你想找的，尽管你现在必须重新学习如何去“写”字母表里的字母。
它们的不同之处在于：在你发明的系统里，字母表里的每个字母就是用一定数目的闪光表示的，闪1下为“A”，闪26下为“Z”。而在莫尔斯电码里，则有两种闪烁——短闪和长闪。当然这使得莫尔斯电码更加复杂，但是在实际应用里它被证明是更为有效的。句子“How are you?”现在只要闪32下（包含一些短闪和一些长闪），而不再是131下，而且这其中还包括了一个代表问号的编码。
当问及莫尔斯电码是如何工作的时候，人们并不会谈论“短闪”与“长闪”。相反，他们使用“点（dot）”和“划（dash）”，因为这是在打印纸上显示编码的一个便利方法。在莫尔斯电码里，字母表里的每个字母都与一个点划序列相对应，正如下表所示。
虽然莫尔斯电码和计算机毫无关系，但是，熟悉编码的本质对于深入理解计算机软硬件内部结构以及隐匿在其后的语言将大有裨益。
在这本书里，编码这个词的意思是指一种用来在机器和人之间传递信息的方式。换句话说，编码就是交流。有时候我们认为编码就是指秘密的东西（密码）。但是大部分编码不是这样的。毕竟，大部分编码必须易于理解，因为它们是人类交流的基础。
在《百年孤独》这本书的开篇里，加西亚·马尔克斯回忆了一个时代，那时“这个世界刚刚出现，以至于很多东西缺乏命名，这时就有必要亲自用手指明这些事物”。我们赋予这些东西名字时往往是很随意的。这就好比说为什么猫不被叫做“狗”而狗不被叫做“猫”一样，没有什么理由可言。你可以说英语词汇就是一类编码。
对任何能听见我们的声音并理解我们所说的语言的人来说，我们发出的声音所形成的词语是一种可识别的编码。我们将这个编码称为“口头话语（the spoken word）”或“言辞（speech）”。对于写在纸上（或刻在石头上、木头上，或者在空气中比划）的词，我们还有其他的编码方式。这种编码以手写字符或打印在报纸、杂志以及书本上的字符形式出现。我们叫它“书面语言（the written word）”或“文本（text）”。在许多语言里，语言和文字之间存在着很紧密的联系。例如，英语中的字母和字母组合与它们的发音（或多或少）存在一定的对应性。
对于那些丧失听说能力的的聋哑人而言，人们发明了另一种编码来帮助他们进行面对面的交流。这就是手语。手语通过手和臂膀形成的动作和姿势来传达词语中的单个字符或者整个词语，以及基本的概念。对于那些失明的人，书面语言可以用布莱叶盲文（Braille）来 ............

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