带你读《全景揭秘字符编码》之三:三、为什么计算机需要编码?(2)

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带你读《全景揭秘字符编码》之三:三、为什么计算机需要编码?(1) https://developer.aliyun.com/article/1241086?groupCode=tech_library



3.2、二进制其实不存在


你可能认为计算机中的数据就是“01”二进制,但是实际上计算机中并没有二进制,即便我们知道所有的内容都是存储在硬盘中,但是你把它拆开可找不到里面有任何“0101”的数字,里面也只有盘片、磁道。就算我们放大了去看盘片,也只有凹凸不平的盘面,凸起的地方是被磁化过的,凹进去的地方是没有被磁化的;只是我们给凸起的地方取了个名字叫数字“1”,凹进的地方取名叫数字“0”。


同样内存里你也找不到二进制数字:内存放大了看就是一堆电容组,内存单元存储的是“0”还是“1”取决于电容是否有电荷,有电荷我们认为他是“1”,无电荷认为他是“0”。但是电容是会放电的,时间一长,代表“1”的电容会放电,代表“0”的电容会吸电,这也是我们内存不能断电的原因,需要定期对电容进行充电,保证“1”的电容电量有电。


再说显示器:这个大家感受是最直接的,你透过显示器看到的美女画皮、日月山川,其实就是一个个不同颜色的发光二极管发出强弱不一的光点,显示器就是一群发光二极管组成的矩阵,其中每一个二极管可以被称为一个像素,“1”表示亮,“0”表示灭,而我们平时能看到五彩的颜色,是把三种颜色(红绿蓝三原色)的发光二极管做到了一起。那对于一个ASCII编码“65”最后又怎么显示成“A”的呢?这就是显卡的功劳,显卡中存储了每一个字符的图形数据(也称字形码),将二维矩阵的图形数据传给显示器成像(如下图所示)。



因此:所谓的0和1都是电流脉冲信号,二进制其实是我们抽象出来的数学逻辑概念。那我们为什么要用二进制表示?


因为:二进制只有两种状态,使用有两个稳定状态的物理器件就可以表示二进制中的每一位,例如用高低电平或电荷的正负性、灯的亮和灭都可以很方便地用“0”和“1”来表示,这为计算机实现逻辑运算和逻辑判断提供了便利条件。

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