《编码》读书笔记 —— 开始迈向自动化

上一篇复习了基本电学知识，以及对编码的理解。从这篇开始正式进去通讯世界中。我们首先从我们的地球说起，再到古老的电报机开始，最后讲讲继电器，一切都如此有意思。重点说一下继电器这个东西不简单，基本上可以说是计算机灵魂元件。因为它标志着控制开关的事情不再由人为控制，而是通过电流控制，个人人为标志着自动化的开始。

需要用到的符号

开关：

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接地符号：

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电压符号（取代电池符号，负极接地）：

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地球不止是地球

为了和你的朋友通过灯泡的亮与灭达到发送信息的目的。首先需要建立一条电路。

单向的电路如下：

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现在可以在自家里，通过开关的闭合控制你朋友家灯泡的明灭。之前讲过莫尔斯码（点和划对应到灯泡中就是短亮和常亮，当然中间还有停顿等）

同样的道理，你的朋友也需要给你发信息，于是电路可以这样设计就能达到双向通信。

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当然这个电路还可以改进以节省导线。这里就不提了，不影响理解。

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现在的问题是目前用的是1.5v干电池和小灯泡，因为实际中架设这条电路肯定要铺设比较长的线路，光导线的电阻就已经不能让你朋友家的灯泡发亮了。解决办法就是加大电压和换大灯泡以及用大球代替导线。

没必要所有的导线都用导线来连接，比如上面提到可以改进的电路有公告部分，可以用大球就是用来取代公共部分的。大球就是我们的地球。地球有岩石层和覆盖层，为什么地球能够导电，我也觉得很神奇，反正前人通过实验证明了这个现象。导体有个性质，界面越大导电性越好，可能通过这个点来理解地球导电的优势。

要用地球当导体，就得增大与地球的接触表面积。比如弄个150平方英寸的接触面积。现在使用接地符号简化一下电路图（单向的）。

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前面提到的电子理论（电流产生的原因来至于电子的流动）。怎么来理解地球作为导体的现实呢。上图来讲，电子最初从电池的负极传入地下，中间电池从你朋友的房子出发，经过灯泡、导线再到你房间的开关最后回到电池正极。难道电子还安装了高德地图导航的么。

其实电子根本不知道要去哪里，可以把地球想象成电子的来源以及存储库。可以用海洋类比地球，海水类比电子。V想成是电子吸尘器，电子吸尘器把电子从地下拉出来，让他们沿着设计好的线路工作。也只能这么sb的理解了。算是自圆其说吧！

为什么之前的1.5v干电池和小灯泡在实际中不使用，因为地球也有电阻，对低电压来讲，地球的电阻太高了。

总结一下，最后的电路图

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当年在铺设点一个跨美洲和欧洲的电报系统时，面临了我们也遇到的问题就是线路越长电阻越大。当时也无非是采用了增大电压加大导线的横截面来解决。

电报机

当年因为发明电报的时候灯泡还没出现。作为信息的发生装置，之前我们一直是用的灯泡（根本作用也就是提醒信号来了），当时是通过电磁现象来作为信息发生装置。

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简单提一下电磁铁。将细导线绕着铁棒绕几百圈，接头电源之后就可以吸引铁块（电磁铁有足够多细导线会产生足够强的电阻，防止短路现象。）。电磁铁是电报机的基础，通过开关控制电磁铁的表现。

传统电报用来发送信息的电键

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使用方式：保持按下的状态一小段时间就会产生一个点的莫尔斯码。按下状态保持长一点就是一个划的莫尔斯码。另一端连接的就是接收器。由电磁铁和金属杆组成。通过电磁铁控制金属杆，发出滴答的声音。

发声装置

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当电键按下的时候，电磁铁拉动上面活动的横杆下降，发出嘀的声音。松开电键回到原来的位置，发出嗒的声音。一次快速的嘀嗒代表点，慢速的嘀嗒代表划。

总结一下你的电报站

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继电器

虽然电报器能够工作，但是由于线路太长导致电阻非常大这个问题，当时困扰了很多科学家。最终通过继电器来解决的。

其实理解继电器很好理解，打个比方，你家住在A山头，B山头有你的亲戚，但是你家过年想要叫C山头住的翠花来你家吃饭。如果你直接站在A山头喊翠花，因为太远了，翠花听不见。于是你先给B山头的亲戚说，叫翠花来我家吃饭，然后B亲戚再去把你的意思告诉C山头的翠花。B山头的亲戚起到的是一个中介转发信息的作用。

如果用到电报中，就很形象，比如每格200英里就为一个工作人员配好电报的发生器和电键，他就可以接受信息以及发出信息，将接收到的信息转发出去。

我们人类是很聪明的，如此简单重复的工作肯定会想办法避免。因为输入和输出是由规律的，于是有人就想到用小木棍把发声器和电键连到一起。

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这样就可以就不用人为的去转发信息了。其实这里最重要的就是这个V，相当于把信号再次放大了，主要是解决电阻太大而带来的电流不足。

再到后来就有了继电器。原理图

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当电流触发了电磁铁，金属杆吸附下来，电路接通，电流从接口输出，电流得到了增强。 继电器是个划时代的产物，因为标志着开关却不用人为的控制，而是由电流控制。说大一点就是自动化的开始。完全可以完成一些不可思议的事情。

最后欣赏一下你的电报站

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总结

接下来进行进制相关的介绍。因为这块稍微简单一点，下一篇不会谈太多。重点会介绍一下条形码的实现与二进制之间的关系。