目录 · · · · · ·

第1部分用数字表示信息

第1章数字的历史 2

数与数字的区别 2

数字指符号本身，如：三、Ⅲ、3、③、叁；数是抽象概念，是通过数字来表示的

数，为何会诞生？ 6

难题：如何表示数 8

形态各异的数字 11

为什么使用阿拉伯数字？
因为可以很容易的表示很大的数字，而且四则运算简单

第2章二进制数字与计算机 19

计算机采用二进制 19

计算机中使用断电、通电或低电压、高电压来与二进制中的0、1来对应，这样就用电就表示二进制了

电、磁、光 26

把多个磁性材料并排摆放后，两两相邻的磁性材料之间磁极发生变化时对应1，不发生变化时对应0

cd、dvd是通过不同光照强度和时长改变材质的反射情况，然后通过材质的完全反射和不反射来表示0、1

第3章信息的数字化表示 28

为了区分事物而使用数字 28

这里的数字相当于索引的概念，而不是数的概念，这里的数字不表示大小关系，而是为了建立映射关系

只用1和0能表示多少事物 32

无穷无尽，只要位数够多

用数字表示文字 36

把信息转换成二进制数字的过程叫编码，二进制数字被称作代码，同一个文字在不同的编码标准中对应的二进制数字(代码)可能不同。出现乱码就是保存和打开是使用的编码方式不同导致的。

用数字表示颜色 41

图片是由像素组成的，用1比特表示一个像素的话就只有黑白两种颜色，用1字节表示一个像素的话就是256种颜色，全彩色是用3字节表示一个像素

如何用数字表示声音 44

声音可以用声波来表示，声音是由波形来决定的。

把波形放到二维坐标系中，按照某个固定的时间间隔沿x轴垂直方向画线(竖着切割)，交点对应的y值称作采样或取样，cd中1秒钟的声音波形会做44000次采样。采样后的值(即y值)是连续的，无法用有限的数字表示，所以要对y值进行近似取值，这个操作称为量化，即近似成有限个x值(横着切割)，这个有限的数字范围一般是0-65535。所以声音转换成二进制数字的过程是需要先对声波采样，再进行量化

数字与模拟的区别 49

模拟是对声波的完全复刻，即连续的，数字(即数码)只能做到近似表示声波，即离散的，但是数字不易损坏也好用计算机计算

模拟线路电话是用电波模拟声波。唱片是用沟槽的深浅来模拟声波

专栏巴比伦数字与零的发明 56

第2部分用电表示计算

第4章计算机的加法运算 64

二进制加法运算 64

用电路表示1位的加法运算：半加器 68

AND电路：由2个开关串联组成。输入为2个1比特的值，输出为1个1比特的值。

XOR电路：由4个开关组成，先分成2组，组内的2个开关串联，要求是2个开关只能一个开一个关，不能同时开或同时关；组间的开关并联。输入为2个1比特的值，输出为1个1比特的值。

半加器：由AND电路和XOR电路并联组成，可以实现1比特数字的加法运算，计算结果中低位(S)的值是XOR电路的输出结果，高位©的值是AND电路的输出。输入为2个1比特的值，输出为2个1比特的值。

用电路表示2位以上的加法运算：全加器 76

OR电路：由2个开关并联组成。

全加器：由2个半加器和1个OR电路组成，1位的加数和被加数先输入1个半加器，得到的低位(S)和0输入第2个半加器，得到的低位(S’)是从右侧数第1位计算结果，两个半加器的高位C和C’'在输入到OR电路后得到c是需要进位的值，这就是一个全加器中的计算过程，将一个全加器的进位c与从右侧数第2位的加数的两个值一起输入第二个全加器，这样不断连接全加器就能进行多位二进制数字的计算了。1个全加器的输入为3个1比特的值，输出为2个1比特的值。

第5章实现“电路计算”之路 86

逻辑性与数学的邂逅：布尔代数 86

四则运算叫算术运算。表示推理的计算叫逻辑运算(与、或、非)，即布尔代数

推理如何与逻辑运算关联起来的？
这就是面试题中的那种4个人的题啊。书中的例子：“前提：吃掉蛋糕的是妈妈或妹妹，吃掉蛋糕的不是妈妈，结论：吃掉蛋糕的是妹妹”，转成逻辑算式的步骤是：1.“吃掉蛋糕的是妈妈或妹妹” -> “吃掉蛋糕的是妈妈或妹妹”为真 -> “P或Q”为真 -> “P+Q”为真 -> P+Q=1；2.“吃掉蛋糕的不是妈妈” -> “吃掉蛋糕的是妈妈”为假 -> P为假 -> P=0；结论：因为P+Q=1，P=0，所以Q=1，即“吃掉蛋糕的是妹妹”为真，即“吃掉蛋糕的是妹妹”

逻辑性与工学的邂逅：逻辑电路 98

继电器：使用电磁铁控制开关的设备，继电器中通电时产生磁力，通过磁力控制电路中开关的开闭，继电器可以控制电路中的多个开关

这里又提到了XOR电路：是由NOT电路和OR电路串联后，再与OR电路并联后，再将两个OR电路的输出输入到AND电路组成的

开关越来越快速、轻巧——从继电器到真空管，再到半导体 105

用电来控制电路中开关的开闭的技术演进：最开始是用继电器，后来使用真空管，最后使用了晶体管(通过在半导体物质中加入不同的物质后组合而成的)

第3部分编程是什么

第6章给计算机下指令 118

计算机究竟是什么 118

计算机也只是对二进制数字进行算术运算，那么计算机和计算器的区别是什么呢？
计算机可以按预先写好的计算步骤(即程序)来计算

如何给机器下指令？ 121

如何把程序传给计算机，让计算机执行？
把程序翻译成机器语言(二进制)，然后再把二进制转成电信号传给CPU

静态语言C++、java使用的是编译器把代码转成机器语言，动态语言python使用的是解释器把代码转成机器语言

第7章接受指令的装置 125

如果计算机的“大脑”是“精灵居住的房间”

CPU 125

CPU中的组件：时钟、控制器、运算器、寄存器(又分为：存放数据的寄存器、存放当前需要执行的指令的指令寄存器、公告下一次要执行的指令的编号指令计数器、用来标记本次计算结果正负数的标志寄存器)

指令与数据共存的场所：主存储器 131

主存储器(内存)中存储的信息已经被转换成了“电信号”，所以CPU可以直接拿来用，于是断电后信息就丢失了，而磁盘中的信息是写到物质上的，所以断电后数据不会消失，CPU要想使用就需要先把物质中表示的内容转换成电信号之后才行

第8章执行指令 136

体验执行程序 136

数据的传输与计算——数据传输指令和推算指令 138

主存储器(内存)的重要特征是什么？
存储的信息处都附带有不同的号码，即内存地址，这样CPU才能知道从哪儿读数据，往哪儿写数据

更改指令流程——转移指令和条件转移指令 140

除法的计算就是用循环和分支来重复的做减法计算，直到最后结果小于0时停止的过程

第9章计算机的诞生 144

“指令与数据共存”的冲击 144

计算机的原型 150

专栏图灵机 152

图灵机是一台“抽象的计算机器”，不是实际组装的机器，它的意义在于解释“计算究竟是什么”，通过读写头当前的状态和读取到的纸带中的数字，来决定下一步的操作和状态。计算机可以理解成图灵机的实现，计算机能够完成的任务和图灵机能够完成的任务一样

后来的故事 159

献给想更深入了解计算机的读者们 163

参考文献 164

后记 166

《漫画计算机原理》读书笔记相关推荐

读书笔记 | 墨菲定律
1. 有些事,你现在不做,永远也不会去做. 2. 能轻易实现的梦想都不叫梦想. 3.所有的事都会比你预计的时间长.(做事要有耐心,要经得起前期的枯燥.) 4. 当我们的才华还撑不起梦想时,更要耐下心来 ...
读书笔记 | 墨菲定律（一）
1. 有些事,你现在不做,永远也不会去做. 2. 能轻易实现的梦想都不叫梦想. 3.所有的事都会比你预计的时间长.(做事要有耐心,要经得起前期的枯燥.) 4. 当我们的才华还撑不起梦想时,更要耐下心来 ...
洛克菲勒的38封信pdf下载_《洛克菲勒写给孩子的38封信》读书笔记
<洛克菲勒写给孩子的38封信>读书笔记洛克菲勒写给孩子的38封信第1封信:起点不决定终点人人生而平等,但这种平等是权利与法律意义上的平等,与经济和文化优势无关第2封信:运气靠策划 ...
股神大家了解多少？深度剖析股神巴菲特
股神巴菲特是金融界里的传奇,大家是否都对股神巴菲特感兴趣呢?大家对股神了解多少?小编最近在QR社区发现了<阿尔法狗与巴菲特>,里面记载了许多股神巴菲特的人生经历,今天小编简单说一说关于股神 ...
2014巴菲特股东大会及巴菲特创业分享
沃伦·巴菲特,这位传奇人物.在美国,巴菲特被称为"先知".在中国,他更多的被喻为"股神",巴菲特在11岁时第一次购买股票以来,白手起家缔造了一个千亿规模的 ...
《成为沃伦·巴菲特》笔记与感想
本文首发于微信公众帐号: 一界码农(The_hard_the_luckier) 无需授权即可转载: 甚至无需保留以上版权声明-- 沃伦·巴菲特传记的纪录片 http://www.bilibili.co ...
读书笔记002：托尼.巴赞之快速阅读
读书笔记002:托尼.巴赞之快速阅读托尼.巴赞是放射性思维与思维导图的提倡者.读完他的<快速阅读>之后,我们就可以可以快速提高阅读速度,保持并改善理解嗯嗯管理,通过增进了解眼睛和大脑功能 ...
读书笔记001：托尼.巴赞之开动大脑
读书笔记001:托尼.巴赞之开动大脑托尼.巴赞是放射性思维与思维导图的提倡者.读完他的<开动大脑>之后,我们就可以对我们的大脑有更多的了解:大脑可以进行比我们预期多得多的工作:我们可以最 ...
读书笔记003：托尼.巴赞之思维导图
读书笔记003:托尼.巴赞之思维导图托尼.巴赞的<思维导图>一书,详细的介绍了思维发展的新概念--放射性思维:如何利用思维导图实施你的放射性思维,实现你的创造性思维,从而给出一种深刻的智 ...
产品读书《滚雪球：巴菲特和他的财富人生》
作者简介艾丽斯.施罗德,曾经担任世界知名投行摩根士丹利的董事总经理,因为撰写研究报告与巴菲特相识.业务上的往来使得施罗德有更多的机会与巴菲特亲密接触,她不仅是巴菲特别的忘年交,她也是第一个向巴菲特建 ...

《漫画计算机原理》读书笔记