打通任督二脉---原来这就是计算机(持续更新)

Posted 2020-08-09

笔者是一个计算机爱好者,还记得当初还是个刚上小学的孩子,那时,我第一次听说世界上还有计算机这种东西(那时都叫电脑),当时是90年代,估计那时全村也没有一个人见过电脑,所以电脑就被传的神乎其神:有了电脑,任何犯人都逃不过警察的追捕,因为电脑能算出来犯人在哪里,电脑能一瞬间算出当时觉得比登天还难的5位数的加减乘除,电视里的天气预报也是电脑算的,什么火箭,卫星,原子弹,氢弹都是电脑算出来的......  能想象出我当时对电脑崇拜的心情吗,当时,在我的眼里,电脑不是机器,而是像神一样的虚幻的存在,甚至都因此不敢在放暑假时去田里偷别人家的西瓜了,生怕因为被电脑算出来我偷人家西瓜而被警察叔叔带走. 后来,上初中时,政治课本上有一个内容是这样的,说是美国的一个小伙18岁生日了,他的父母给他买了1台笔记本电脑作为生日礼物,我当时是震惊的,一方面震撼于美国的富裕,另一方面发现电脑并不是像神仙一样遥不可及的,个人也是可以拥有的,于是拥有一台电脑成了我的梦想.后来,我考上了高中,又上了大学,我终于通过大一暑假期间的打工攒够了我买第一台电脑的钱,现在大学毕业了,到现在已经买了3台电脑了,我实现了儿时的梦想.

现在我知道电脑并不像小时候想的那样无所不能,但是,电脑与我们的生活越来越密不可分,拥有着举足轻重的地位,你想想象没有电脑的生活吗.  但是,随着我对电脑的日益了解,我的困惑却越来越深,电脑为什么这么牛掰,除了无所不能什么都能.它的原理是什么,半导体和二极管是怎么样的组合使得电脑能够具有那么多的功能的.我想知道为什么?后来,我疯狂阅读关于计算的书籍,从质子,电子形成了不同的元素,到电子的流动形成电能,到电能和半导体的结合使得电子信息行业获得大发展,到电路怎么组成与,或,非门,到与或非门怎么形成了我们世界的三大逻辑顺序,循环和分支,再到机器的开关与二进制,二进制和我们世界的关系,再到二进制和机器码,再到汇编语言,高级语言,C语言,再到面向对象,C++,JAVA,C#......   是的,忽然某一天,我就想武侠小说里武功练到了最高境界打通了任督二脉了一样,我懂了,原来这就是计算机.

之所以写这篇博客,就是为了对我对计算机的理解过程做一个回顾,同时也希望能给同样喜欢计算机的朋友们带来一些启发.

整个讲述的过程可能跨度比较大,前期讲的甚至可能是一些和计算机毫不相干的东西,但这些东西对后期你能深刻的理解计算机具有非常大的帮助,凡事我都喜欢刨根问底,这次也不例外,我们还是得从世界的基本单位原子说起. 上过初中的人都应该知道,我们的世界由不同的元素构成,而不同的元素之所以不同就是因为它们都有着不同的原子,而不同的原子是因为原子内部有着不同的质子,不同的质子形成不同原子,原子中电子的的多少决定了原子的活跃程度,原子内除了质子外,还存在着电子,而这些围绕着质子的电子并不老实,就像调皮的孩子,总想跑出去玩,这是电的理论基础.   

我们知道通电的电线中有电,陶瓷茶杯什么时候也不会有电,那是因为电线是导体,陶瓷是绝缘体,当然还有处在中间的能导电但是不像导体那么有效率的物质,通俗来讲,就是电阻.我们生活中重来不说电多少钱一斤,一度电能装多少壶是因为电是流动在导体里的电子,离开导体,电就失去了能量,电流的形成是因为电压,电压的形成是因为有一部分电子去了其他的原子,这部分空缺又有其他的电子来补,如此循环下去,便形成了电流.电流的大小用V(伏)来表示.