電報機映射到門電路

古代的數據傳輸方式

我們都知道以上的效率都是不是很高，傳遞的范圍非常的有限，而且時間也特久，所以后面久開始又出現了，海上的燈塔，長城的烽火臺。畢竟光速比聲速開，傳播距離也遠。

從上面呢，我們也知道，這種靠烽火臺傳輸的信息雖然更塊，但是傳播的信息量少。就是”有“和”無“的概念，相當于 “1” 和 “0”。不能信息復雜化，所以電報誕生了！。

電報來傳輸信息

• 傳輸信號的種類
  • 短促的點信號（dot）
    • ”1“
  • 長一點的劃信號（dash）
    • ”0“

那么電報信號就是另外一種特殊的二進制編碼了。電影里常見的”SOS“，表示出來就是 ”點點點劃劃劃點點點“。
以下是電報機圖：

一個摩爾斯電碼的電報機

電報機只有一個按鈕，按下就是輸入信號，按短一點就是發出 ”點“信號，按時間長一點就是”劃“信號。

電報機的本質

有了電池開關和鈴鐺，你就有了最簡單的摩爾斯電碼發報機

”蜂鳴器+電線+開關“
蜂鳴器在接收方的手里，開關在發送方的手里，只要按下開關，電路通電，蜂鳴器響。短促按下開關就是點信號，同理按的時間長就是長信號。

繼電器

用于在線路過長的情況下，電阻太大，電壓不夠，蜂鳴器就不會響。那么在線路中途建造一個電報站，里面有個電報員，把它聽到的信息，原樣的發送到下一個電報站去。這就是繼電器（Relay）的用法。

中繼，其實就是不斷地通過新的電源重新放大已經開始衰減的原有信號

原先用來輸出聲音的蜂鳴器，換成一段環形的螺旋線圈，讓電路封閉通上電。因為電磁效應，這段螺旋線圈會產生一個帶有磁性的電磁場。我們原本需要輸入的按鈕開關，就可以用一塊磁力稍弱的磁鐵把它設在“關”的狀態。這樣，按下上一個電報站的開關，螺旋線圈通電產生了磁場之后，磁力就會把開關“吸”下來，接通到下一個電報站的電路。

這里的螺旋線圈和磁性開關就是表示著”1“和”0“。

通過線路的組合，我們可以表示邏輯 與，或，非，異或的意思。

比如 與：我們在輸入端的電路上，提供串聯的兩個開關，只有兩個開關都打開，電路才接通，輸出的開關也才能接通，這其實就是模擬了計算機里面的“與”操作。

比如或：我們在輸入端的電路，提供兩條獨立的線路到輸出端，兩條線路上各有一個開關，那么任何一個開關打開了，到輸出端的電路都是接通的，這其實就是模擬了計算機中的“或”操作。

總結

其實上面所講的，就是計算機的一個簡單的模型，通過電路的”開“和”關“，來表示 ”1“ 和 ”0“。在計算機里面就是晶體管，在不同的情況下，表現為導電的“1”和絕緣的“0”的狀態。

通過電報機”螺旋線圈 + 開關“，來構建基本的邏輯電路，在計算機上我們稱為門電路。而使用不同的電路和開關的狀態，來表示不一樣的信息。而這些不一樣的信息組成的電路形式，也就是我們所說的門電路。這些門電路是 CPU 的基本邏輯單元。計算機上對于這些 “1” 和 “0” 的操作組合，就是門電路，也叫組合邏輯電路。

聲明：該文章是學習筆記和學習心得。以上的部分圖片來源于極客時間的”深入淺出計算機組成原理“的課程

總結

以上是生活随笔為你收集整理的从电报机到门电路的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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