編碼:隱匿在電腦軟硬體背後的語言

《編碼:隱匿在電腦軟硬體背後的語言》
基本資料
作者： (美)佩措爾德(Petzold,C.) [作譯者介紹]
譯者： 左飛 薛佟佟
出版社：電子工業出版社
ISBN：9787121181184
上架時間：2012-10-22
出版日期：2012 年10月
開本：16開
頁碼：436
版次：1-1
所屬分類： 電腦 > 電腦科學理論與基礎知識 > 計算理論 > 綜合
電腦 > 軟體與程式設計 > 綜合 > 進階程式語言設計

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內容簡介
書籍
電腦書籍
　　《編碼：隱匿在電腦軟硬體背後的語言》是一本講述電腦工作原理的書。不過，你千萬不要因為“工作原理”之類的字眼就武斷地認為，它是晦澀而難懂的。作者用豐富的想象和清晰的筆墨將看似繁雜的理論闡述得通俗易懂，你絲毫不會感到枯燥和生硬。更重要的是，你會因此而獲得對電腦工作原理較深刻的理解。這種理解不是抽象層面上的，而是具有一定深度的，這種深度甚至不遜於“電氣工程師”和“程式員”的理解。
　　不管你是電腦高手，還是對這個神奇的機器充滿敬畏之心的菜鳥，都不妨翻閱一下本書，讀一讀大師的經典作品，必然會有收穫。
目錄
《編碼：隱匿在電腦軟硬體背後的語言》
1 至親密友 / 1
編碼是什嗎？在本書中，這個詞的意思是指一種用來在機器和人之間傳遞資訊的方式。換句話說，編碼就是交流。對任何能聽見我們的聲音並理解我們所說的語言的人來說，我們發出的聲音所形成的詞語就是一種編碼。用手電筒能代替聲音來與朋友交談嗎？當然值得一試。
2 編碼與組合 / 7
莫爾斯碼也被稱做二進位碼，因為這種編碼的組成元素只有兩個——“點”和“劃”。不過，點、劃的組合卻可以表示你想要的任意數目的碼字。這其中的規律是什嗎？本章我們就來探討一番。
3 布萊葉盲文與二進位碼 / 13
布萊葉盲文是為了便於盲人閱讀而發明的一種編碼。在這一章中我們將解析布萊葉盲文，來看看它是如何工作的。我們並不是要真的學習布萊葉盲文，而且也無須刻意記住關於它的什麼內容。我們僅僅希望從中歸納出編碼的一些性質。
4 手電筒的剖析 / 21
為了理解電在電腦中的工作原理，我們先得仔細鑽研一番電學，不過不要擔心，只需要一部分基礎知識就夠了。在本章，我們將以手電筒為教學道具，引導你走入神秘的電學世界。
5 繞過拐角的通訊 / 32
在第1章，我們曾經講過用手電筒與朋友進行交談的方法，但是這樣的方式是有局限性的，你的交流對象必須住在街對過，而且你們臥室的視窗正好相對。但是，現實不會總是如此。當手電筒的光無法到達朋友的臥室時，怎樣與他們進行無聲的交流呢？電路或許可以助你一臂之力。
6 電報機與繼電器 / 40
全球性即時通訊對於我們來說已經司空見慣，你要是生活在19世紀早期，可沒這麼方便。你當然可以進行即時通訊或者遠距離通訊，但是不能同時做到這兩點。即時通訊受聲音傳播距離的限制，或者受視野的限制。使用信件倒是可以進行更遠距離的通訊，但是寄信耗費的時間太多，並且需要藉助於交通工具。為瞭解決這個問題，電報應運而生，而伴隨著電報誕生的繼電器更是具有重要意義的偉大發明。
7 我們的十個數字 / 47
人們很容易理解，語言只不過是一種編碼。比如英文中的“cat”（貓）在其他語言中可以寫做gato、chat、katze、koiiik或kátta。然而，數字似乎並不是那麼容易隨文化的不同而改變。不論我們說什麼語言，或使用什麼樣的發音，在這個星球上的所有人都用以下方式來書寫數字：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。你瞭解這十個數字嗎？
8 十的替代品 / 55
對人類而言，10是一個非常重要的數字。它是我們大多數人擁有的手指或腳趾的數目。我們人類已經適應了以10為基數的數字系統。但是只能使用十進位來計數嗎？如果人類像卡通人物那樣每隻手只有4根手指會怎樣？
9 位元 / 71
二進位是最簡單的數字系統，其中只包含兩個數字：0和1。二進位中的1位（bit）稱為1位元，我們可以用它來表達簡單的資訊：是或不是；亮或滅；開啟或關閉，等等。而事實上只要資訊能轉換成兩種或多種可能性的選擇，就都可以用位元來表示。這種例子在日常生活中隨處可見，比如照相機菲林的膠片速度，各種商品封裝上的條碼。
10 邏輯與開關 / 90
對於古希臘人而言，邏輯是在追求真理的過程中所使用的一種分析方法，是一種哲學形式。而英國的數學家喬治·布爾卻認為可以找到一種數學形式來描述邏輯，因此他發明了布爾代數。更重要的是，布爾代數運算可以用開關、導線和燈泡組成的電路來實現，布爾代數中的and和or，與線路中開關的串聯和並聯，有著奇妙的對應關係。
11 門 / 108
繼電器像開關一樣，可以串聯或並聯在電路中執行簡單的邏輯任務。這種繼電器的組合叫做邏輯門（logic gate），也簡稱門。這裡提到的邏輯門執行“簡單”邏輯任務是指邏輯門只完成最基本的功能。本章就介紹那些用以完成最基本邏輯任務的門。
12 二進位加法器 / 135
加法是算術計算中最基礎的運算，如果想搭建一台電腦，首先就要搭建出計算兩個數加和的器件。本章我們將利用前面章節中用過的開關、燈泡、導線、電池、邏輯門等這些簡單的元件，搭建一個二進位加法器。
13 如何?減法 / 147
當你確信繼電器串連在一起真的可以實現位元加法的時候，你可能會問：“如何?減法呢？”問得好！這表明你是相當有覺察力的，加法和減法在某些方面互相補充，但是在機制上二者卻存在本質區別。不過，沒關係，我們可以想一些辦法，把減法運算變成加法。
14 反饋與觸發器 / 160
想象一下，如果你沒有了記憶力，該如何去數數？我們不記得剛剛數過的數，當然也就無法確定下一個數是什麼！同理，一個能計數的電路必定需要觸發器。本章要介紹的就是各種觸發器。
15 位元組與十六進位 / 186
在前面的章節中，加法器、鎖存器以及資料選取器的輸入和輸出形式都是8位的資料流，也即資料路徑的位寬為8，為什麼要定義為8位呢？為什麼不是6位、7位、9位或10位？本章就要解釋其中的緣由。
16 儲存空間組織 / 197
每天清晨，我們將自己從沉睡中喚醒，這時大腦的空白會很快被記憶填滿。我們立刻會意識到自己身在何方，最近做了些什麼事情，有什麼計劃打算。有的事情我們很快就能想起來，但有時並非如此。我們可以藉助許多工具來記錄資訊，比如筆和紙、磁帶，當然現在還可以使用儲存空間。
17 自動操作 / 215
人類的本性中帶有一些懶惰的特質。我們總是抵觸繁重的工作，對枯燥的、重複性的工作深惡痛絕。所以，當你必須用前面搭建的加法器計算100個數，甚至更多個數的加法時，有一種念頭就會不可遏制地從腦子裡冒出來：怎樣讓加法器自動地完成資料輸入和計算呢？辦法肯定是有的，那就是編寫程式。
18 從算盤到晶片 / 252
算盤、滑尺、納皮爾骨架、差分機、解析機、繼電器、電子管、晶體管、晶片、電腦；甘特、帕斯卡、萊布尼茲、傑奎德、巴貝芝、圖靈、馮·諾依曼、香農；ibm、貝爾實驗室……你覺得應接不暇了嗎？把這些你或熟悉或生疏的名詞和名字串起來，就是人類的計算工具發展史。讓時光倒流，去看看那些精巧的工具，感受天才們的巧思吧！
19 兩種典型的微處理器 / 276
將中央處理器的所有構成組件封裝到一塊矽晶片上，就得到了微處理器。第一片微處理器晶片誕生於1971年，即intel 4004系列，其中整合了2300個晶體管，你或許覺得可笑——如今家用電腦的微處理器上所安置的晶體管數量已經以億為計量單位了。但是，從本質上來說，微處理器實際所做的工作並沒有變。在本章，我們就來看看兩種有著輝煌曆史的典型微處理器：intel 8080和motorola 6800。
20 ascii碼和字元轉換 / 307
電腦中的儲存空間唯一可以儲存的形式是位元，因此如果想在電腦上處理資訊，就必須把它們轉換為位元的形式來儲存。我們已經掌握了如何用位元來表示數字和機器碼。如何用它來儲存文本呢？畢竟，人類所積累的大部分資訊，都以各種文本形式儲存的。下面就輪到ascii碼出場了！
21 匯流排 / 325
一台電腦包括很多組件：中央處理器、儲存空間、輸入/輸出裝置等。通常這些組件按照功能被分別安裝在兩個或更多的電路板上。這些電路板之間通過匯流排（bus）通訊。如果對匯流排做一個簡單的概括，可以認為匯流排就是數字訊號的集合，而這些訊號被提供給電腦上的每塊電路板。
22 作業系統 / 346
你或許夢想過自己組裝一台近乎完整的電腦，像老木偶匠蓋位元雕刻木偶匹諾曹一樣，全部親自動手用小零件完成。不過在你的機器能完成你想要的操作之前，還差一個重要的東西——作業系統！
23 定點數和浮點數 / 365
整數、分數以及百分數等各種類型的數字與我們形影不離，它幾乎出現在我們生活的所有角落。例如你加班2.75小時，而公司按正常工作時間的1.5倍支付你工資，你用這些錢買了半盒雞蛋並交了8.25%的銷售稅。在電腦的記憶體裡，所有的數都表示為二進位形式。通過前面的學習，我們知道2用二進位可以表示為102，可是2.75用二進位怎樣表示呢？這就是本章的主題。
24 進階語言與低級語言 / 381
第22章介紹了如何編寫一段簡單的程式，讓我們可以利用鍵盤將十六進位機器碼輸入電腦，以及通過視頻顯示裝置來檢查這些代碼。但是使用機器碼編寫程式就如同用牙籤吃東西，伸出手臂費半天勁刺向食物，但每次都只取到小小的一塊，用這種低級語言編寫程式既費力又費時，有悖於我們發明電腦的初衷。不過，人們想出了一種效率更高的編程方法——使用進階語言。
25 圖形化革命 / 398
回顧曆史，從第一台繼電器計算機到現在為止，六七十年過去了，電腦的處理速度飛速增長。不過要充分利用電腦日益增長的運算和處理能力，就必須不斷改進電腦系統中的使用者介面（user interface），因為它是人機互動的軸心。圖形化革命來了！

本圖書資訊來源：中國互動出版網