编码

出版时间：2012-10  出版社：电子工业出版社  作者：查尔斯·佩措尔德  页数：420  字数：442000  
Tag标签：无  

内容概要

　　这是一本讲述计算机工作原理的书。不过，你千万不要因为“工作原理”之类的字眼就武断地认为，它是晦涩而难懂的。作者用丰富的想象和清晰的笔墨将看似繁杂的理论阐述得通俗易懂，你丝毫不会感到枯燥和生硬。更重要的是，你会因此而获得对计算机工作原理较深刻的理解。这种理解不是抽象层面上的，而是具有一定深度的，这种深度甚至不逊于“电气工程师”和“程序员”的理解。

作者简介

　　Charles Petzold
是Windows编程界的一位大师，当今世界顶级技术作家。1994年5月，Petzold作为仅有的七个人之一（并且是唯一的作家）被《视窗杂志》和Microsoft公司联合授予Windows
Pioneer奖，以表彰他对Microsoft Windows所做出的贡献。
　　Petzold从1984年开始编写个人计算机程序，从1985年开始编写Microsoft
Windows程序。1986年他在Microsoft Systems
Journal的12月号上发表了第一篇关于Windows程序设计的论文。
　　从1986年到1995年，Petzold为PC
Magazine撰写专栏文章，向读者介绍Windows和OS/2程序设计等方面的知识。直到今天他依然保持着Windows
GDI程序设计首席技术作家的地位。其大作Programming
Windows（Windows程序设计）是尽人皆知的Windows编程经典，曾深深地影响过一代程序员，该书目前已出至第5版。

书籍目录

第1章 至亲密友
编码是什么？在本书中，这个词的意思是指一种用来在机器和人之间传递信息的方式。换句话说，编码就是交流。对任何能听见我们的声音并理解我们所说的语言的人来说，我们发出的声音所形成的词语就是一种编码。用手电筒能代替声音来与朋友交谈吗？当然值得一试。
第2章 编码与组合
莫尔斯码也被称做二进制码，因为这种编码的组成元素只有两个——“点”和“划”。不过，点、划的组合却可以表示你想要的任意数目的码字。这其中的规律是什么？本章我们就来探讨一番。
第3章 布莱叶盲文与二进制码
布莱叶盲文是为了便于盲人阅读而发明的一种编码。在这一章中我们将解析布莱叶盲文，来看看它是如何工作的。我们并不是要真的学习布莱叶盲文，而且也无须刻意记住关于它的什么内容。我们仅仅希望从中归纳出编码的一些性质。
第4章 手电筒的剖析
为了理解电在计算机中的工作原理，我们先得仔细钻研一番电学，不过不要担心，只需要一部分基础知识就够了。在本章，我们将以手电筒为教学道具，引导你走入神秘的电学世界。
第5章 绕过拐角的通信
在
第1章，我们曾经讲过用手电筒与朋友进行交谈的方法，但是这样的方式是有局限性的，你的交流对象必须住在街对过，而且你们卧室的窗口正好相对。但是，现实不会总是如此。当手电筒的光无法到达朋友的卧室时，怎样与他们进行无声的交流呢？电路或许可以助你一臂之力。
第6章 电报机与继电器
全球性即时通信对于我们来说已经司空见惯，你要是生活在19世纪早期，可没这么方便。你当然可以进行即时通信或者远距离通信，但是不能同时做到这两点。即时通信受声音传播距离的限制，或者受视野的限制。使用信件倒是可以进行更远距离的通信，但是寄信耗费的时间太多，并且需要借助于交通工具。为了解决这个问题，电报应运，而生而伴随着电报诞生的继电器更是具有重要意义的伟大发明。
第7章 我们的十个数字
人们很容易理解，语言只不过是一种编码。比如英文中的“cat”（猫）在其他语言中可以写做gato、chat、Katze、KOIIIK或kátta。然而，数字似乎并不是那么容易随文化的不同而改变。不论我们说什么语言，或使用什么样的发音，在这个星球上的所有人都用以下方式来书写数字：０，1，2，3，4，5，6，7，8，9。你了解这十个数字么？
第8章 十的替代品
对于人类而言，10是一个非常重要的数字。它是我们大多数人拥有的手指或脚趾的数目。我们人类已经适应了以10为基数的数字系统。但是只能使用十进制来计数吗？如果人类像卡通人物那样每只手只有4根手指会怎样？
第9章 二进制数
二进制是最简单的数字系统，其中只包含两个数字：0和1。二进制中的1位（bit）称为1比特，我们可以用它来表达简单的信息：是或不是；亮或灭；打开或关闭，等等。而事实上只要信息能转换成两种或多种可能性的选择，就都可以用比特来表示。这种例子在日常
生活中随处可见，比如照相机胶卷的胶片速度，各种商品包装上的条形码。
第10章 逻辑与开关
对于古希腊人而言，逻辑是在追求真理的过程中所使用的一种分析方法，是一种哲学形式。而英国的数学家乔治布尔却认为可以找到一种数学形式来描述逻辑，因此他发明了布尔代数。更重要的是，布尔代数运算可以用开关、导线和灯泡组成的电路来实现，布尔代数中的AND和OR，与线路中开关的串联和并联，有着奇妙的对应关系。
第11章 门
继电器像开关一样，可以串联或并联在电路中执行简单的逻辑任务。这种继电器的组合叫做逻辑门（logic
gate），也简称门。这里提到的逻辑门执行“简单”逻辑任务是指逻辑门只完成最基本的功能。本章就介绍那些用以完成最基本逻辑任务的门。
第12章 二进制加法器
加法是算术计算中最基础的运算，如果想搭建一台计算机的话，首先就要搭建出计算两个数加和的器件。本章我们将利用前面的章节中用过的开关、灯泡、导线、电池、逻辑门等这些简单的元件，搭建一个二进制加法器。
第13章 如何实现减法
当你确信继电器连接在一起真的可以实现二进制数加法的时候，你可能会问：“如何实现减法呢？”问得好！这表明你是相当有觉察力的，加法和减法在某些方面互相补充，但是在机制上二者却存在本质区别。不过，没关系，我们可以想一些办法，把减法运算变成加法。
第14章 反馈与触发器
想象一下，如果你没有了记忆力，该如何去数数？我们不记得刚刚数过的数，当然也就无法确定下一个数是什么！同理，一个能计数的电路必定需要触发器。本章要介绍的就是各种触发器。
第15章 字节与十六进制
在前面的章节中，加法器、锁存器以及数据选择器的输入和输出形式都是8位的数据流，也即数据路径的位宽为8，为什么要定义为8位呢？为什么不是6位、7位、9位或10位？本章就要解释其中的缘由。
第16章 存储器组织
每天清晨，我们将自己从沉睡中唤醒，这时大脑的空白会很快被记忆填满。我们立刻会意识到自己身在何方，最近做了些什么事情，有什么计划打算。有的事情我们很快就能想起来，但有时并非如此。我们可以借助许多工具来记录信息，比如笔和纸、磁带，当然现在还可以使用存储器。
第17章 自动操作
人类的本性中带有一些懒惰的特质。我们总是抵触繁重的工作，对枯燥的、重复性的工作深恶痛绝。所以，当你必须用前面搭建的加法器计算100个数，甚至更多个数的加法时，有一种念头就会不可遏制地从脑子里冒出来：怎样让加法器自动地完成数据输入和计算呢？办法肯定是有的，那就是编写程序。
第18章 从算盘到芯片
算盘、滑尺、纳皮尔骨架、差分机、解析机、继电器、电子管、晶体管、芯片、计算机；甘特、帕斯卡、莱布尼兹、杰奎德、巴贝芝、图灵、冯诺依曼、香农；IBM、贝尔实验室……你觉得应接不暇了吗？把这些你或者熟悉或者生疏的名词和名字串起来，就是人类的计算工具发展史。让时光倒流，去看看那些精巧的工具，感受天才们的巧思吧！
第19章 两种典型的微处理器
将中央处理器的所有构成组件封装到一块硅芯片上，就得到了微处理器。
第一片微处理器芯片诞生于1971年，即Intel
4004系列，其中集成了2300个晶体管，你或许觉得可笑——如今家用计算机的微处理器上所安置的晶体管数量已经以亿为计量单位了。但是，从本质上来说，微处理器实际所做的工作并没有变。在本章，我们就来看看两种有着辉煌历史的典型微处理器：Intel
8080和Motorola 6800。
第20章 ASCII码和字符转换
计算机中的存储器唯一可以存储的形式是比特，因此如果想在计算机上处理信息，就必须把它们转换为比特的形式来存储。我们已经掌握了如何用比特来表示数字和机器码。如何用它来存储文本呢？毕竟，人类所积累的大部分信息，都以各种文本形式保存的。下面就轮到ASCII码出场了！
第21章 总线
一台计算机包括很多部件：中央处理器、存储器、输入/输出设备等。通常这些部件按照功能被分别安装在两个或更多的电路板上。这些电路板之间通过总线（bus）通信。如果对总线做一个简单的概括，可以认为总线就是数字信号的集合，而这些信号被提供给计算机上的每块电路板。
第22章 操作系统
你或许梦想过自己组装一台近乎完整的计算机，像老木偶匠盖比特雕刻木偶匹诺曹一样，全部亲自动手用小零件完成。不过在你的机器能完成你想要的操作之前，还差一个重要的东西——操作系统！
第23章 定点数和浮点数
整数、分数以及百分数等各种类型的数字与我们形影不离，它几乎出现在我们生活的所有角落。例如你加班2.75小时，而公司按正常工作时间的1.5倍支付你工资，你用这些钱买了半盒鸡蛋并交了8.25%的销售税。在计算机的内存里，所有的数都表示为二进制形式。通过前面的学习，我们知道2用二进制可以表示为102，可是2.75用二进制怎样表示呢？这就是本章的主题。
第24章 高级语言与低级语言
第22章介绍了如何编写一段简单的程序，让我们可以利用键盘将十六进制机器码输入计算机，以及通过视频显示设备来检查这些代码。但是使用机器码编写程序就如同用牙签吃东西，伸出手臂费半天劲刺向食物，但每次都只获取到小小的一块，用这种低级语言编写程序既费力又费时，有悖于我们发明计算机的初衷。不过，人们想出了一种效率更高的编程方法——使用高级语言。
第25章 图形化革命
回顾历史，从
第一台继电器计算器出现到现在为止，六七十年过去了，计算机的处理速度飞速增长。不过要充分利用计算机日益增长的运算和处理能力，就必须不断改进计算机系统中的用户接口（User
Interface），因为它是人机交互的轴心。图形化革命来了！

章节摘录

版权页：   插图：   只显示文本的视频显示适配器还必须支持光标（Cursor）功能。光标是一个小小的下画线，用来表明从键盘上输入的下一字符会在屏幕的什么位置显示出来。光标所在的行和列常被存储在两个8位的寄存器中，这两个寄存器也是视频板的一部分，而且微处理器可以对其进行写操作。 有的显示适配器不仅仅只显示文本，还可以显示其他数据，我们称这样的显示适配器为图形适配器（图形显卡）。通过向图形显卡上的RAM写入数据，微处理器就可以画出图形了，当然能显示各种大小和样式的文本。相比较而言，图形显卡要比只显示文本的显卡所需的存储空间更大。320x200的图形显卡有64，000个像素，如果每个像素需要l位RAM，那么这样的图形显卡就需要64，000位的RAM，即8000字节。然而，这只是最低的要求。1位是和1个像素相对应的，只能用来表示两种颜色——例如黑白两色。0可能对应于黑色像素，1可能对应于白色像素。 让我们仔细观察一下黑白电视机，很快会发现，它们不仅仅只显示黑色和白色，还能显示不同灰度的色彩。为了让图形显卡拥有这种功能，通常每个像素对应于RAM中的一整个字节，其中00h表示的是黑色，FFh表示的是白色，介于两者之间的数值对应不同的灰度。一个320×200的视频板若能显示256种灰度，就需要64，000字节的RAM。这与一直在讨论的某个8位微处理器的整个地址空间非常接近。 如果想显示出丰富多彩的颜色，每个像素就需要至少3个字节。如果现在你手头有放大镜的话，不妨用它观察一下彩色电视机或计算机视频显示器，你会发现，每种颜色都是由红、绿、蓝三原色的不同组合而形成的。为了获取所有的颜色，三原色中每种颜色的强度都需要用一个字节来表示。这么算来，就需要192，000字节的RAM（更多有关彩色图形的内容将在本书最后一章介绍）。 图形显卡到底能显示出多少种不同的颜色呢？这与每个像素所赋予的比特数是有关的。

编辑推荐

不管你是计算机高手，还是对这个神奇的机器充满敬畏之心的菜鸟，都不妨翻阅《编码:隐匿在计算机软硬件背后的语言》一下，读一读大师的经典作品，必然会有收获。

用户评论 (总计70条)

•   之前在网上看到有人推荐这本书作为计算机入门，抱着试一试的心态买下了。虽然现在才看到第11章，但我不得不赞一下作者！对于高中数学和物理一团糟的我来说，这本书并没有想象中那么晦涩难懂，反而是充满了乐趣。作者用简单生动的语言从计算机最基本的东西讲起。什么是编码，二进制的本质，用来加深理解这些内容的是生活中非常常见的东西，手电筒，灯泡，电线，开关，电池&;hellip;在解释门的章节里，作者不耐其烦地把所有有利于理解的图一遍又一遍的重复。不故作高深，真正为读者着想。整个阅读过程保持愉悦的同时又能对计算机的运作原理有较为深刻的理解。是这本书最令人着迷的地方。
•   计算机经典著作，向大师致敬的书籍，一些计算机世界的基础
•   这本书很好，讲解了计算机最初到现在的发展。很清楚
•   很适合初学者入门，蛮不错的一部计算机发展史
•   讲的很通俗易懂，很易于理解。
•   就像介绍中写的那样，绝对经典。语言风趣，由浅入深，很吸引人，能学到不少东西。目前还未看完，但觉得只要有时间肯定会不止看一遍。好书。
•   写得很生动，作为编码方面的入门书籍非常好！！
•   货到手感觉很不错，期待细细地品读这经典著作
•   思维紧凑连贯，从最简单而又根本的一些事物举例来阐述电脑的运行机理，不愧是经典！
•   作者写得很生动，不会枯燥
•   感觉通俗易懂，非常有帮助，虽然我是文科生，但是读起来爱不释手，废寝忘食
•   中间涉及到数字电子技术的知识，那个加法器的内容挺有意思的。
•   240页直接跳到了273页！！！怎么回事！？！？购买了1个月了 还可以换吗？？
•   经典之作，我喜欢它那种从简单到难的写法，但这本书中可以写的更详细，
•   有难度啊 经典
•   经典之作，正在慢慢品读！
•   留在家里.专业书籍里的通俗小说
•   把课本里的概念浅显易懂地讲出来，不错的。
•   简单易懂，刚看完前面三章，了解了莫尔斯码和布莱叶盲文，觉得太奇妙了，这其实已经为我们的交流提供了另类的两种途径。赞一下！！
•   书很好，儿子很喜欢，儿子上初二，我以为他可能还看不懂，结果他看懂了，竟然说是本不错的书。
•   一本讲得详细，形象的书
•   一本非常著名的书，讲解非常精妙详细。
•   很多人没有兴趣看这类书籍的，但确实是一本好书。
•   还没有来得及看。赞物流快。
•   还行，工具书，买来偶尔看看。
•   这本书已经看完了 很精彩 因为翻译的不一样 稍微有些差错 不过很满意
•   大学时数字逻辑课好多不明白的一下子懂了，好书
•   还没有看，刚拿到，不过很不错的样子
•   这个不必细说了，好好看吧！
•   神作，醍醐灌顶
•   书写得挺好的，值得购买！
•   这本书以前看过了，很经典的，这次买是收藏用的。
•   虽然看了几页！很不错！
•   讲的很好，真正做到浅入深出
•   现在的大学计算机基础真不知道课堂上的老师都讲的什么。一个个的也都是计算机相关专业的。要么讲OFFICE，要么就忽悠人的理论。他的OFFICE还不如打印店里面的工人。理论嘛！这个不好讲。但此书由浅入深，很有系统性。但需要一定的初中物理基础。而且最好不光是看，而且要参与书中的简单计算和推理。
•   内容没的说，绝对经典。就是封面上有些不干净。
•   还在看，读起来不费劲
•   例如第99页上面四行式子的第三行应该是1+0=1
•   深入浅出，让人受益匪浅
•   这本书有点简单了
•   比翼想得好
•   物流很慢，21号中午下单，3月10号才收到。。。感受下。给4星完全因为书是好书
•   背景犹如时代，科技不仅仅给我们带来光芒
•   翻译得太烂了，原版的知识内容非常震撼！！推荐看原版。我上次还买了一次是掉页的，这次买来送人，应该没掉页吧？
•   当年明月在《明朝那些事儿》的前言里写到：“我写文章有个习惯，由于早年读了太多学究书，所以很痛恨那些故作高深的文章，其实历史本身很精彩，所有的历史都可以写得很好看。”看到这句话，不由心有戚戚焉。岂止历史，其实技术图书也是一样。技术图书也可以写得很精彩，很好看！读过太多刻板的、令人昏昏欲睡的计算机类图书，《编码》从一开始就吸引了我。因为它的开篇够特别！虽然是一本讲述计算机组成及原理的书，但是一开始作者没有大谈算盘与CPU的相似之处，没有一上来就解释什么是总线（bus，说实话，最开始接触这个概念，真的很费解），也没有讲CPU里面那一堆恐怖的寄存器。本书第一句话是“你今年10岁，你最好的朋友就住在街对过……”，轻松引出莫尔斯编码。接着往下看，不觉为他奇妙而新颖的写法而吸引。这可真不是写给10岁孩子的书，学过计算机的读者可以在这本书里找到上学时啃过的那些“硬骨头”内容：模电、数电、微机原理、通信原理、汇编语言…..，让人不得不佩服作者的驾驭能力，能把这么多相关的知识在300多页的篇幅中串起来，而且阐述得清晰明朗，称Petzold为大师一点也不为过。本书涉及的知识面极广，虽然对于大部分概念，作者只是点到即止，但这种“点拨”是武功高手打通任督二脉式的，而非蜻蜓点水式的。正如本书内容简介所说，“你会因此而获得对计算机工作原理较深刻的理解。这种理解不是抽象层面上的，而是具有一...定深度的，这种深度甚至不逊于‘电气工程师’和‘程序员’的理解”。本书可以有两种读法：作为一本计算机入门图书——绝对能帮你建立起一套清晰的软件和硬件概念。作为一本计算机发展史图书——了解计算机的发展历史，包括如今赫赫有名的IT公司的发展史（绝对可供你与人吹牛时扯上几句）。不过，100个人心中有100个哈姆莱特，阅读是一种个人体验，至于这本书是否于你有帮助，建议你翻一翻本书再作评论。——转自网上书评 阅读更多 ›
•   看完前面部分，复杂与浅显的辩证关系，在书中以技术的形势体现得很好，推荐
•   内容经典，排版一般。。。
•   做技术这么多年，我想如果我早几年看到这本书会少走很多弯路。
•   我买回来马上翻看了前三章，几乎都停不下来了——因为它太精彩了。虽然是【讲述计算机是如何工作的】，但它确实【并不是讲“计算机——如何——工作”】的。里面的故事很有趣，也十分有效！建议大家抽空看看，强烈建议计算机相关专业的学生都看看！
•   拿在手里像一本厚厚的大册子(纸张长宽比例较大),呵呵,内容绝对经典
•   浅显易懂，基础扎实，用优美的文字阐述了计算机的基本理论
•   此书比较适合学过完整计算机专业课程的同学温故使用，否则对书的后半部分会存在理解上的困难。
•   像看小说一样, 像一位智者在夜夜里给你讲故事一样,生动而又充满智慧!经典总有经典的道理,真的适合初学者,不会让初学者因为陌生而退却...
•   虽然我们对于计算机系统都不陌生，但是作为背后的来龙去脉，这本书还是有意思的，几乎就是计算机发展史，我们天天上网，对于正在使用的计算机系统早已不知道工作原理，这本书将我们带回到了过去没有计算机的时代，然后一步步走了回来，有意思。
•   这本书让我了解了计算机的原理，非常赞。
•   书不错 二手但是是正版
•   书本发给我的不是新的就算了，这也太旧了。而且到货速度实在是太慢了
•   纸页一般，有一点点黄，但总体还行。封面几道划痕有点丑
•   这本书在故事中阐述了道理，在需求中发现了理论。随着本书的讲述，这些本来不相关不相容的科学和技术被偶然而必然的结合在了一起。这本书虽然叫做code，但是并不是纯粹讲述理论知识。只读文字而不看理论，一样可以了解计算机的原理。... 阅读更多
•   刚开始看的挺有兴趣，不过后来看了那么多电路图。说实话，头确实很晕。
•   这本书比较经典。书的纸质量也不错
•   这是我见过的最牛的书，看得人激情无限，热血沸腾。学计算机组成原理必看的入门书
•   觉得里面的内容讲的貌似有些部分不太好理解
•   编码:隐匿在计算机软硬件背后的语言不错，正版书
•   让我学到了很多的书
•   好书，你值的拥有
•   印刷不错，很好很实用
•   经典，以前叫编码的奥秘
•   逻辑逻辑
•   质量很好，套套很薄