前四章主要是講的一些準(zhǔn)備知識(shí)以及概念性的,比如對(duì)編碼理解,對(duì)電學(xué)的復(fù)習(xí)。這里簡(jiǎn)單總結(jié)了一些知識(shí)點(diǎn)血柳。??感覺(jué)回到了高中的時(shí)代。
認(rèn)識(shí)編碼
認(rèn)識(shí)編碼:
- 一種在信息傳輸過(guò)程中用來(lái)表述字母或數(shù)字的系統(tǒng)蹬昌。
- 由被賦予了一種主觀意義的符號(hào)混驰、字母以及單次鎖組成的系統(tǒng)攀隔,該系統(tǒng)可用于傳輸需要保密的或簡(jiǎn)短的信息
- 一種由若干符號(hào)和規(guī)則組成的系統(tǒng)皂贩,用來(lái)向計(jì)算機(jī)表述指令。
用來(lái)傳輸信息的一種方式昆汹,約定的一套規(guī)則明刷。編碼是交流的前提。
莫爾斯碼
問(wèn)題:晚上兩個(gè)人在沒(méi)有現(xiàn)代通訊器材下情況下满粗,有一個(gè)手電筒辈末,如何進(jìn)行交流?映皆。
研究過(guò)程:
- 使用各種手勢(shì)或者簡(jiǎn)單肢體語(yǔ)言表達(dá)想法
- 使用手電筒:排除了電話挤聘,電腦。用手電筒寫字捅彻,但是很難識(shí)別组去。
- 使用燈的亮滅互發(fā)信號(hào):靈感來(lái)源于海上的水手。通過(guò)明滅(亮滅對(duì)應(yīng)著二進(jìn)制0和1)
- 簡(jiǎn)單的方案步淹,每個(gè)字符對(duì)應(yīng)一連串的手電筒閃爍从隆。A-Z,閃一次表示A缭裆,以此類推键闺,Z需要閃26。但是傳送“How are you”眼睛都要閃瞎澈驼,此時(shí)還需要設(shè)置標(biāo)點(diǎn)符號(hào)閃多少次辛燥。
- 莫爾斯碼的出現(xiàn)解決了這個(gè)問(wèn)題。解決了字符表示以及標(biāo)點(diǎn)符號(hào)問(wèn)題缝其。剛剛提到的電筒的
閃
挎塌,分為短閃和長(zhǎng)閃。在莫爾斯碼中使用點(diǎn)和劃代替氏淑,便于文本記載勃蜘。
二進(jìn)制通訊前身莫爾斯碼,和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)一樣用于通訊假残。莫爾斯碼是一種時(shí)通時(shí)斷的信號(hào)代碼缭贡,通過(guò)不同的排列順序來(lái)表達(dá)不同的英文字母炉擅、數(shù)字和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。是一種早期的數(shù)字化通信形式阳惹。其本身就是一種類型的編碼谍失,每個(gè)字母由點(diǎn)和劃標(biāo)識(shí),在發(fā)送的時(shí)候莹汤,發(fā)送對(duì)應(yīng)的閃爍光快鱼。
下面這張表就是莫爾斯碼中字符與對(duì)應(yīng)點(diǎn)和劃之間的關(guān)系。除了字母表示還有非常重要的提頓標(biāo)識(shí)(網(wǎng)絡(luò)傳輸中的黏包處理纲岭,如何斷句)抹竹。有個(gè)缺點(diǎn),它沒(méi)有區(qū)分大小寫止潮。
用五個(gè)序列標(biāo)識(shí)數(shù)字
用五窃判、六、七個(gè)標(biāo)識(shí)標(biāo)點(diǎn)(是否想起了ASC編碼)
如何去理解編碼(或者符號(hào))喇闸,可以寬泛來(lái)理解袄琳,比如中文詞匯就是一類編碼,它規(guī)定了符號(hào)代表的具體含義燃乍;對(duì)能夠理解我們所說(shuō)的話的人來(lái)講唆樊,所以說(shuō)話也是一種可識(shí)別的編碼;聾啞人而言刻蟹,手語(yǔ)也是一種編碼逗旁,用于傳遞信息;盲人而言座咆,盲文也是一種編碼痢艺。
衍生到計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)不能直接處理人類編碼(文字介陶,語(yǔ)音堤舒,圖片),因?yàn)橛?jì)算機(jī)無(wú)法通過(guò)人類的眼睛哺呜,耳朵完全相同的方式來(lái)接受人類發(fā)出的信息舌缤。然而計(jì)算機(jī)可以間接處理這些人類編碼,所有這些信息都需要他們各自的編碼(是否想起了計(jì)算機(jī)處理文件中某残,有文件類型之分的問(wèn)題)国撵,就像人類需要器官來(lái)傳遞信息一樣。
一個(gè)極端情況玻墅,只要兩個(gè)人熟記了莫爾斯編碼介牙,完全可以取代正常語(yǔ)言,比如點(diǎn)發(fā)音滴澳厢,劃發(fā)音嗒环础。因?yàn)槲淖挚梢院?jiǎn)化為點(diǎn)與劃的序列囚似,莫爾斯編碼可以把講話的內(nèi)容縮減到只剩下兩個(gè)音。
如此神奇的發(fā)明线得,關(guān)鍵點(diǎn)就在于數(shù)字2(也就是0和1)饶唤,2是個(gè)神奇的數(shù)字,非此即彼贯钩。兩種閃爍募狂,兩種聲音。事實(shí)上角雷,兩種不同事物祸穷,只要經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)慕M合,就可以標(biāo)識(shí)所有類型的信心谓罗。
上面有了發(fā)送的莫爾斯碼表粱哼,發(fā)送方簡(jiǎn)單季二,但是解碼就費(fèi)力多了檩咱。反查字母非常麻煩,必須從表第一個(gè)字母開(kāi)始逐個(gè)搜索】柘希現(xiàn)在有了字母到摩爾斯碼的表刻蚯,還需要一張反查的莫爾斯碼到字母譯碼表。思路:根據(jù)編碼中的點(diǎn)和劃進(jìn)行分組桑嘶。
2個(gè)點(diǎn)或劃
3個(gè)點(diǎn)或劃
4個(gè)點(diǎn)或劃
搜索表
碼字?jǐn)?shù)目及點(diǎn)劃序列
很容易想到計(jì)算機(jī)中的ASC碼
手電筒的剖析(電學(xué)復(fù)習(xí))
簡(jiǎn)單電路
- 一個(gè)電路就是一個(gè)環(huán)路
- 電路這種環(huán)狀回路的特性說(shuō)明電路中某種東西在循環(huán)流動(dòng)
- 電流工作原理理論基礎(chǔ)——電子理論炊汹。電流是由電子的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生。
物質(zhì)由原子組成逃顶,原子由三種粒子構(gòu)成(中子讨便,質(zhì)子,電子)以政。其中中子和質(zhì)子被束縛在原子核內(nèi)霸褒,電子圍繞則原子核旋轉(zhuǎn),類比太陽(yáng)系盈蛮,行星圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)废菱。
下圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的鋰原子研究模型(原子之間通過(guò)化學(xué)的方式結(jié)合成分子):
一個(gè)原子中電子的數(shù)目一般和質(zhì)子數(shù)目相同。某些情況下抖誉,電子可能從原子鐘脫離殊轴,這是電流產(chǎn)生的原因。
質(zhì)子有一個(gè)(+)正電荷袒炉,電子有一個(gè)(-)負(fù)電荷旁理,中子是中性的不帶電荷。使用+ - 符號(hào)僅僅表示質(zhì)子和電子在某個(gè)方面上性質(zhì)是相反的我磁,僅此而已孽文。當(dāng)質(zhì)子和電子在相同數(shù)目下淹接,會(huì)處于最穩(wěn)定的狀態(tài),如果之間出現(xiàn)了失衡的現(xiàn)象叛溢,它們就會(huì)嘗試自我修復(fù)塑悼。
現(xiàn)象比如:靜點(diǎn)火花是由電子運(yùn)動(dòng)引起,是電子通過(guò)一個(gè)回路(從地毯傳到你的身體楷掉,再回到鞋子中的過(guò)程造成的厢蒜。);風(fēng)暴中烹植,底層云集聚了大量的電子而頂端云失去電子斑鸦,最后一道閃電,然后回到平衡草雕,閃電就是大量電子從一端快速移動(dòng)到另一端所形成的巷屿。
質(zhì)子和電子之間還有異性電荷相吸引,同性電荷相斥墩虹。
手電筒能夠持續(xù)發(fā)光嘱巾,因?yàn)殡娮硬⒉皇呛?jiǎn)單從一點(diǎn)跳到另一點(diǎn),電路中诫钓,原子所含的電子逃逸到它相鄰下一個(gè)原子中旬昭,與此同時(shí),這個(gè)原子又從相鄰的上一個(gè)原子中獲取一個(gè)電子菌湃,而失去電子的原子又會(huì)從相鄰的原子鐘獲得電子问拘,如此循環(huán)。電子不斷的從一個(gè)原子移動(dòng)到下一個(gè)原子惧所,就形成了電流骤坐。
電池內(nèi)部都會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),一些分子被分裂為其他分子下愈,或者分子之間互相結(jié)合成新分子纽绍。里面的化學(xué)物質(zhì)都是精心選擇的。它們之間的化學(xué)反應(yīng)能夠使多余的自由電子聚集到標(biāo)負(fù)號(hào)的那段驰唬,標(biāo)有+號(hào)那端就變得急需額外的電子顶岸。于是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
只有當(dāng)存在電路的時(shí)候,化學(xué)反應(yīng)才會(huì)發(fā)生叫编。負(fù)極多余的電子回到正極去辖佣。電路可以把負(fù)極的電子帶走,以補(bǔ)充正極缺失的電子搓逾。(所有電子卷谈,不管在哪里,都是一樣的霞篡,比如銅電子和其他物質(zhì)的電子沒(méi)有任何差別)
電路為電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)提供了條件世蔗,電路吧電子從電池負(fù)極運(yùn)走轉(zhuǎn)移到正極端逼,電池的化學(xué)反應(yīng)才能正常進(jìn)行。
導(dǎo)電能力污淋,元素的導(dǎo)電能力與它的原子內(nèi)結(jié)構(gòu)有關(guān)顶滩,電子圍繞原子核運(yùn)行的軌道分為不同等級(jí),稱為電子層寸爆,如果原子最外層電子中只含有一個(gè)電子礁鲁,則電子很容易逃逸,易導(dǎo)電物質(zhì)所具備的特性赁豆。比如銅仅醇,銀,金魔种。與此對(duì)應(yīng)的就是絕緣體析二,橡膠和塑料,事實(shí)上只要有足夠高的電壓节预,任何物質(zhì)都可以導(dǎo)電叶摄。
導(dǎo)線越長(zhǎng),電阻越大心铃,導(dǎo)線越粗(更多電子順暢通過(guò))准谚,電阻越小。
不管電池是否被連接到電路中去扣,電壓都是存在的。電流做的功叫電勢(shì)能樊破,對(duì)比勢(shì)能(磚頭從平底到高樓的例子)
電流與流經(jīng)電路的電子數(shù)有關(guān)愉棱。單位安培。電流可以對(duì)比水流哲戚,電壓可以類比水壓奔滑,電子類似水管的寬度。水管越細(xì)顺少,阻力大朋其,所以水壓大,流經(jīng)管子的水就越多脆炎,但流動(dòng)的水就越少梅猿。
電阻,單位歐姆秒裕。
I:電路中的電流
E:電壓(電勢(shì)能)
R:電阻
如果導(dǎo)線電阻較低袱蚓,它將變熱并且發(fā)光,這就是白熾燈的發(fā)光原理几蜻。
一個(gè)實(shí)際的例子:
另一個(gè)例子:
小結(jié):上文提到了過(guò)2這個(gè)神奇的數(shù)字喇潘,開(kāi)關(guān)只能是閉合或者斷開(kāi)狀態(tài)体斩,電流只能有或無(wú),燈泡只能發(fā)光與不發(fā)光颖低。就像前面提到的莫爾斯碼一樣絮吵,只有點(diǎn)和劃。沒(méi)有介于二者之間的狀態(tài)忱屑。二進(jìn)制碼與電氣電路之間這種相似性將起到很大的作用源武。
總結(jié)
前四章主要講的是一些基礎(chǔ)知識(shí)。比如電學(xué)想幻,電子粱栖、編碼這些。相對(duì)于后面的內(nèi)容而言比較簡(jiǎn)單脏毯,算是一個(gè)簡(jiǎn)單的開(kāi)頭吧闹究。
后面比較難的有電子工程學(xué)了。電路圖食店,邏輯門搞得頭大渣淤。