前四章主要是讲的一些准备知识以及概念性的，比如对编码理解，对电学的复习。这里简单总结了一些知识点。😂感觉回到了高中的时代。

认识编码

认识编码：

• 一种在信息传输过程中用来表述字母或数字的系统。
• 由被赋予了一种主观意义的符号、字母以及单次锁组成的系统，该系统可用于传输需要保密的或简短的信息
• 一种由若干符号和规则组成的系统，用来向计算机表述指令。

用来传输信息的一种方式，约定的一套规则。编码是交流的前提。

莫尔斯码

• 问题：晚上两个人在没有现代通讯器材下情况下，有一个手电筒，如何进行交流？。

• 研究过程：

1. 使用各种手势或者简单肢体语言表达想法
2. 使用手电筒：排除了电话，电脑。用手电筒写字，但是很难识别。
3. 使用灯的亮灭互发信号：灵感来源于海上的水手。通过明灭（亮灭对应着二进制0和1）
4. 简单的方案，每个字符对应一连串的手电筒闪烁。A-Z，闪一次表示A，以此类推，Z需要闪26。但是传送“How are you”眼睛都要闪瞎，此时还需要设置标点符号闪多少次。
5. 莫尔斯码的出现解决了这个问题。解决了字符表示以及标点符号问题。刚刚提到的电筒的闪，分为短闪和长闪。在莫尔斯码中使用点和划代替，便于文本记载。

二进制通讯前身莫尔斯码，和现代计算机一样用于通讯。莫尔斯码是一种时通时断的信号代码，通过不同的排列顺序来表达不同的英文字母、数字和标点符号。是一种早期的数字化通信形式。其本身就是一种类型的编码，每个字母由点和划标识，在发送的时候，发送对应的闪烁光。

下面这张表就是莫尔斯码中字符与对应点和划之间的关系。除了字母表示还有非常重要的提顿标识（网络传输中的黏包处理，如何断句）。有个缺点，它没有区分大小写。

用五个序列标识数字

用五、六、七个标识标点（是否想起了ASC编码）

如何去理解编码（或者符号），可以宽泛来理解，比如中文词汇就是一类编码，它规定了符号代表的具体含义；对能够理解我们所说的话的人来讲，所以说话也是一种可识别的编码；聋哑人而言，手语也是一种编码，用于传递信息；盲人而言，盲文也是一种编码。

衍生到计算机，计算机不能直接处理人类编码（文字，语音，图片），因为计算机无法通过人类的眼睛，耳朵完全相同的方式来接受人类发出的信息。然而计算机可以间接处理这些人类编码，所有这些信息都需要他们各自的编码（是否想起了计算机处理文件中，有文件类型之分的问题），就像人类需要器官来传递信息一样。

一个极端情况，只要两个人熟记了莫尔斯编码，完全可以取代正常语言，比如点发音滴，划发音嗒。因为文字可以简化为点与划的序列，莫尔斯编码可以把讲话的内容缩减到只剩下两个音。

如此神奇的发明，关键点就在于数字2（也就是0和1），2是个神奇的数字，非此即彼。两种闪烁，两种声音。事实上，两种不同事物，只要经过适当的组合，就可以标识所有类型的信心。

上面有了发送的莫尔斯码表，发送方简单，但是解码就费力多了。反查字母非常麻烦，必须从表第一个字母开始逐个搜索。现在有了字母到摩尔斯码的表，还需要一张反查的莫尔斯码到字母译码表。思路：根据编码中的点和划进行分组。

2个点或划

3个点或划

4个点或划

搜索表

码字数目及点划序列

很容易想到计算机中的ASC码

手电筒的剖析（电学复习）

简单电路

• 一个电路就是一个环路
• 电路这种环状回路的特性说明电路中某种东西在循环流动
• 电流工作原理理论基础——电子理论。电流是由电子的运动而产生。

物质由原子组成，原子由三种粒子构成（中子，质子，电子）。其中中子和质子被束缚在原子核内，电子围绕则原子核旋转，类比太阳系，行星围绕太阳旋转。

下图是一个简单的锂原子研究模型（原子之间通过化学的方式结合成分子）：

一个原子中电子的数目一般和质子数目相同。某些情况下，电子可能从原子钟脱离，这是电流产生的原因。

质子有一个（+）正电荷，电子有一个（-）负电荷，中子是中性的不带电荷。使用+ - 符号仅仅表示质子和电子在某个方面上性质是相反的，仅此而已。当质子和电子在相同数目下，会处于最稳定的状态，如果之间出现了失衡的现象，它们就会尝试自我修复。

现象比如：静点火花是由电子运动引起，是电子通过一个回路（从地毯传到你的身体，再回到鞋子中的过程造成的。）；风暴中，底层云集聚了大量的电子而顶端云失去电子，最后一道闪电，然后回到平衡，闪电就是大量电子从一端快速移动到另一端所形成的。

质子和电子之间还有异性电荷相吸引，同性电荷相斥。

手电筒能够持续发光，因为电子并不是简单从一点跳到另一点，电路中，原子所含的电子逃逸到它相邻下一个原子中，与此同时，这个原子又从相邻的上一个原子中获取一个电子，而失去电子的原子又会从相邻的原子钟获得电子，如此循环。电子不断的从一个原子移动到下一个原子，就形成了电流。

电池内部都会发生化学反应，一些分子被分裂为其他分子，或者分子之间互相结合成新分子。里面的化学物质都是精心选择的。它们之间的化学反应能够使多余的自由电子聚集到标负号的那段，标有+号那端就变得急需额外的电子。于是化学能转变为电能。

只有当存在电路的时候，化学反应才会发生。负极多余的电子回到正极去。电路可以把负极的电子带走，以补充正极缺失的电子。（所有电子，不管在哪里，都是一样的，比如铜电子和其他物质的电子没有任何差别）

电路为电池内的化学反应提供了条件，电路吧电子从电池负极运走转移到正极，电池的化学反应才能正常进行。

导电能力，元素的导电能力与它的原子内结构有关，电子围绕原子核运行的轨道分为不同等级，称为电子层，如果原子最外层电子中只含有一个电子，则电子很容易逃逸，易导电物质所具备的特性。比如铜，银，金。与此对应的就是绝缘体，橡胶和塑料，事实上只要有足够高的电压，任何物质都可以导电。

导线越长，电阻越大，导线越粗（更多电子顺畅通过），电阻越小。

不管电池是否被连接到电路中，电压都是存在的。电流做的功叫电势能，对比势能（砖头从平底到高楼的例子）

电流与流经电路的电子数有关。单位安培。电流可以对比水流，电压可以类比水压，电子类似水管的宽度。水管越细，阻力大，所以水压大，流经管子的水就越多，但流动的水就越少。

电阻，单位欧姆。

I：电路中的电流
E：电压（电势能）
R：电阻

如果导线电阻较低，它将变热并且发光，这就是白炽灯的发光原理。

一个实际的例子：

另一个例子：

小结：上文提到了过2这个神奇的数字，开关只能是闭合或者断开状态，电流只能有或无，灯泡只能发光与不发光。就像前面提到的莫尔斯码一样，只有点和划。没有介于二者之间的状态。二进制码与电气电路之间这种相似性将起到很大的作用。

总结

前四章主要讲的是一些基础知识。比如电学，电子、编码这些。相对于后面的内容而言比较简单，算是一个简单的开头吧。

后面比较难的有电子工程学了。电路图，逻辑门搞得头大。