第三卷16 章父子对话ASCII码神秘面纱生活处处藏科学
在秋天的一个午后，谭灰晨带着他的儿子落灰走在小镇的街道上。落灰是个好奇心旺盛的孩子，总是对周围的一切充满好奇。突然，一只小鸟从树上飞下来在地上啄食的小鸟，引起了落灰的注意。他蹲下身子，仔细观察着这只小鸟。
谭灰晨看到儿子的专样子十分可爱，便指着小鸟说：“儿子，你知道吗？这只小鸟之所以能飞翔，是因为它的翅膀能产生数字模拟信号，这些信号告诉它如何调整飞行方向和速度。”
落灰瞪大了眼睛，好奇地问：“哈哈，爸爸你好像昨天就说了但是老爸你可以再说说，什么是数字模拟信号？”
谭灰晨微笑着解释：“字模拟信号既具有数字信号的精确性和稳定性，又具有模拟信号的连续性和平滑性。这种特性使得数字模拟信号在处理音频、视频等多媒体信息时非常有用。比如，当我们用手机听音乐或者看电影时，音频和视频信息就是以数字模拟信号的形式传输和处理的，它能在不同的设备之间传递信息。就像我们说话一样，我们的声音就是一种模拟信号，而电脑和手机则使用数字信号来传递信息。”
落灰若有所思地点点头，又问：“那数字信号和模拟信号有什么不同呢？”
谭灰晨继续解释：“简单来说，数字信号就像是一串只有0和1的代码，而模拟信号则像是连续变化的波浪。相机、无线电和电脑都使用这些信号来处理信息，但它们的方式各不相同。”
谭灰晨看着儿子的眼睛，继续说道：“预测学就是研究如何利用这些信号来预测未来的一种科学。比如，我们可以通过分析小鸟的飞行数据，来预测它下一步可能会飞向哪里。”
落灰听得津津有味，他突然想到一个问题：“爸爸，那如果我们能预测未来，是不是就可以避免很多坏事发生呢？”
谭灰晨摸了摸儿子的头，说：“是的，预测学可以帮助我们预测和避免一些坏事。但是，生活总是充满了未知和曲折，就像我们现在遇到的这只小鸟一样。它虽然受伤了，但我们可以通过照顾它，让它重新飞翔。这就是预测学带给我们的力量，它让我们能够更好地应对未来的挑战。”
落灰说:“爸爸你说什么呢！你看他多可爱呀，你怎么说他受伤了，它都没有受伤。”
谭灰晨挠了挠脑袋尴尬的说：“哎呀，哎呀，我这是，我这是比喻，对，就是比喻而已，儿子你也别生气了，咱们再往前走走吧。”
谭灰晨带着他的儿子落灰继续走着。他们在等红绿灯的时候，突然，他们发现了一只黑色的猫，眼神深邃明亮，十分迷人好似藏着无数的故事。
谭灰晨蹲下身子，对儿子说：“落灰，你知道这只猫的眼睛为什么这么亮吗？”
落灰眨了眨眼，好奇地问：“为什么呢，爸爸？”
谭灰晨微微一笑，开始解释：“这是因为猫的眼睛里有一种叫做‘瞳孔’的东西，它可以扩大或缩小，让猫在不同的光线下都能看清楚东西。这就像我们的眼睛一样，但猫的眼睛更特别。”
落灰听后，点了点头，似乎想到了什么。突然，他指着前方说：“爸爸，你看那边有个奇怪的符号，是什么意思呢？”
谭灰晨顺着儿子的手指看去，只见马路边的一家书店门口放着一个神秘的石头，石头上还刻着几个字。他凑近一看，发现那是一个ascii码的标示。
“哦，爸爸这个书店的门口放着的石头上写着ascii码，爸爸什么是ascii码呢？”落灰好奇地问。
谭灰晨点了点头，解释道：“ascii码是一种用来表示字符的编码方式，比如我们用键盘输入字母、数字等，电脑就会把这些字符转换成ascii码，然后再进行存储和处理。这个书店门口怎么写着这样一个符号呢？儿子，咱们进去瞧瞧吧，看看它有什么意思。”
于是，谭灰晨和落灰开始了到书店里逛了逛。他们在书店找到了一个破旧的笔记本，上面记录着关于ascii码的详细信息。
谭灰晨翻开笔记本，恍然大悟指着其中的一行说：“儿子这也没啥，你看，这里写着位映射‘a为65，a为97，0为48’。这就是ascii码中一些常见字符的编码值而已。”
落灰瞪大了眼睛，好奇地问：“爸那‘位映射’是什么意思呢？”
谭灰晨想了想，解释道：“位映射就是将一些信息按照一定的规则映射到二进制位上，比如一个像素的颜色信息就可以通过位映射来存储和处理。这就像我们用颜色来画一幅画，每个像素就是画上的一个点，而位映射就是决定这些点应该用什么颜色来画。”
落灰听后，若有所思地点了点头。突然，他眼前一亮，指着笔记本上的另一行说：“爸爸，你看这里写着‘水平像素乘以垂直像素就是分辨率’，是不是说我们的屏幕清晰度就是这个意思呢？”
谭灰晨笑着点了点头：“没错，分辨率就是用来表示屏幕清晰度的，它代表了屏幕上的像素数量。水平像素就是屏幕从左到右的像素数，垂直像素就是屏幕从上到下的像素数。它们的乘积就是屏幕上的总像素数，也就是分辨率。”
谭灰晨和落灰继续翻阅着笔记本，不断发现新的知识和乐趣。在这个过程中，他们不仅了解了ascii码和位映射的概念，还深入探讨了分辨率、数字信号与模拟信号、输入码、机内码字形、脉冲、采样频率以及二进制转换等有趣的话题。
谭灰晨看着儿子充满好奇的眼神，决定用更加生动和有趣的方式解释ascii码的计算过程。他轻轻拍了拍笔记本，微笑着说：“落灰，你知道电脑是怎么理解我们的文字和数字的吗？其实，电脑并不像我们人类一样能直接看懂文字，它们是通过一种叫做ascii码的方式来理解和表达这些信息的。”
谭灰晨喝了口水，润了润嗓子，继续说道：“ascii码，简单来说，就是给每一个字符分配一个特定的数字代码。比如，大写字母a的ascii码是65，小写字母a的ascii码是97。这样，电脑就能通过识别这些数字代码来知道我们输入的是哪个字符。”
他顿了顿，看到落灰的眼神变得更加专注，便继续说道：“要计算一个字符的ascii码，我们首先需要知道它在ascii表中的位置。这个表就像一个字典，列出了所有字符和它们对应的数字代码。然后，我们只需要找到这个字符在表中的位置，就可以得到它的ascii码了。”
谭灰晨举了个例子：“比如，我们要计算字符&39;b&39;的ascii码。首先，我们在ascii表中找到&39;b&39;的位置，它在大写字母a的后面，所以它的ascii码应该是65加1，也就是66。同样地，我们可以计算出其他字符的ascii码。”
落灰听得津津有味，他忍不住问道：“爸爸，那如果我们想要计算一个字符的ascii码，但是我们不知道它在表中的位置怎么办呢？”
谭灰晨笑着摸了摸儿子的头：“这就需要我们不断学习和积累了，而且书里也写了开头的几个数字，你可以通过计数去推断，你还小有的是时间去熟悉每个字符的ascii码，等你熟悉了即明白，这些数字其实就像我们说一双鞋子是两只，一个小时是多少来着，那么简单。”
谭灰晨在书店里看了看，发现这个书店来的人很少也就那么几个，一个和他爸差不多高的三寸丁老头，还有一个带着耳机不知在听什么的少年谭灰晨带着儿子在店里找了个位置坐下，他们点了两杯米糊仙草
小落灰一座下就说:“爸爸你讲讲数字信号的故事给我听听吗？你看这里人也少你不讲故事的话光看书就无聊的很。”
谭灰晨嘟着嘴看着落灰说：“你小子，说什么呢？这是哪，这是书店呢？怎么能大声说话呢，哎呀你真是的！”
小落灰说：“爸，这是分区，吃饭的地方，可以聊天说话的！”
落灰的话音还没落地，就听到他后面传来两个悦耳的笑声，一个声音笑得像在唱高音似的。
谭灰晨往落灰的背后瞅了瞅，正好那长头发的女子，和灰晨眼神对视上了，灰晨一看马上说道：“哎呦，这不是表弟媳妇吗？哎呀，你也来看书啊！”
他这表弟媳妇连忙摆着手说：“你误会了，我们是来这喝八宝粥，喝烧仙草的。”
谭灰晨点着头说：“哎呀，是这样呀，我们也点了不少，要不要过来一起吃呢？”
他表弟媳妇摆着手尴尬的笑着说：“不用了不用了。”
谭灰晨点着头说：“哎呀，那你们聊。”
他表弟媳妇也点了点头继续和她朋友聊着天，时不时还用余光看了看谭灰晨他父子俩。
落灰敲了敲灰晨说：“看吧，这里是可以聊天的，那爸爸你说吧！”
谭灰晨吃了一口炸番薯，又吃了几口烧仙草，捋了捋说道：“在20世纪40年代，电子学正处于飞速发展的时期。位于美国新泽西州的贝尔实验室，是当时全球通信技术研究的重镇。在这里，年轻的工程师克拉克（clarke）和物理学家香农（shannon）开始合作，探索一种能够同时处理模拟信号和数字信号的新型信号系统。
克拉克：“香农，你觉得我们能否找到一种方法，让信号既能像模拟信号那样连续，又能像数字信号那样精确？”
香农：“我认为有可能。我们可以试着从模拟信号中提取出离散的数字信息，再将这些信息重新组合成模拟信号的形式。”
两人开始了漫长而艰苦的研究。他们不断尝试各种电路和算法，但每次都以失败告终。然而，他们并没有放弃。1948年，在一次偶然的实验中，克拉克发现了一种特殊的电路配置，能够将模拟信号转换成数字信号，并且可以通过调整电路参数来还原原始的模拟信号。
克拉克兴奋地叫来了香农：“香农，快看看这个！我们可能找到了！”
香农仔细检查了电路，然后激动地说：“这确实是个突破！我们终于找到了数字模拟信号的关键！”
随后，他们进一步完善了这项技术，并于1954年发表了著名的《通信的数学理论》论文，详细阐述了数字模拟信号的原理和应用。这一发明不仅为通信技术的发展奠定了坚实基础，也为后来的数字信号处理、图像处理等领域的发展开辟了新道路。&34;
落灰抖了抖自己的蓝色横条纹上衣说“爸爸，他们是在1954年发表论文的呀，爸爸你能说话晶体管的故事吗”
谭灰晨说：“当然，可以，你别光听我讲，喝几口粥&34;
落灰说：“我慢慢喝，你讲吧。”说完落灰低着头猛喝了几口。
灰晨看着落灰喝了几口粥放下的说道：“你这小子就爱吃饺子，吃别的就跟喝药似的。”
落灰焦急的说：“哎呀，爸爸，你快讲吧。”
谭灰晨边拿着纸巾擦嘴巴边说：“好我说，那时电子学领域正面临着瓶颈。当时的电子设备体积庞大、功耗高、可靠性差，迫切需要一种新型的电子器件来推动科技进步。这时，位于美国加州的伯克利大学成为了晶体管发明的摇篮。
年轻的物理学家布拉顿（bardeen）和工程师布拉塔因（brattain）在教授肖克利（shockley）的指导下，开始了晶体管的研究。他们的目标是找到一种能够利用半导体材料控制电流的器件。
布拉顿：“肖克利教授，我们真的能够用半导体材料制造出可以控制电流的器件吗？”
肖克利：“当然可以。我们要找的是一种能够放大电流的器件，这将彻底改变电子学的发展方向。”
经过无数次的试验和失败，他们终于在1947年成功制造出了第一个晶体管原型。然而，这个原型并不完美，存在着许多问题。他们不得不继续进行改进和优化。
布拉塔因：“布拉顿，你觉得我们还有多少工作要做？”
布拉顿说：“还有很多。但这个原型已经证明了我们的思路是正确的。我们只需要不断尝试，一定能找到更好的解决方案。”
在他们的不懈努力下，晶体管的性能逐渐提升，体积不断缩小，功耗也逐渐降低。1956年，肖克利、布拉顿和布拉塔因共同获得了诺贝尔物理学奖，以表彰他们在晶体管发明方面的杰出贡献。晶体管的发明不仅推动了电子学的飞速发展，也为计算机、通信、航空航天等领域的技术进步奠定了坚实基础。
小落灰听完抖了自己的蓝色横条纹上衣继续问道:“爸爸，那在晶体管之前呢，又用什么&34;
谭灰晨边吃着炸鸡翅边用迷迷糊糊的声音说：“等，爸爸，吧，这口 肉吃了。”
一旁的落灰说：“爸，你真是的，怎么越叫越多呢？等下回去可就吃不下了。“
谭灰晨摆了摆手说：“那也耽耽误。”
落灰焦急的说：“爸，那你快讲讲吧。“
谭灰晨喝了一大口可乐打了个嗝拿着纸巾擦着嘴背靠着沙发说：“在晶体管发明之前，半导体材料的研究已经经历了漫长而曲折的历程。20世纪初，科学家们开始发现某些材料（如硅和锗）在特定条件下能够表现出介于导体和绝缘体之间的特性，这种特性被称为半导体性。
位于美国新泽西州的贝尔实验室再次成为了半导体研究的重镇。年轻的物理学家肖克利对半导体材料产生了浓厚兴趣，并开始致力于研究其在电子学中的应用。
肖克利：“我相信半导体材料有着巨大的潜力。我们必须找到一种方法来充分利用它的特性。”
他和他的团队不断尝试各种实验方法，试图找到控制半导体材料导电性的关键。然而，研究过程中充满了困难和挫折。他们面临着材料纯度、制备工艺、理论模型等多方面的挑战。
在一次偶然的实验中，肖克利发现了一种能够显著提高半导体材料导电性的方法——掺杂。通过在半导体材料中引入少量的杂质元素，可以显著改变其导电性能。这一发现为后来的晶体管发明奠定了基础。
肖克利：“我们终于找到了关键！掺杂技术将彻底改变半导体材料的应用前景。”
随后，肖克利和他的团队继续深入研究半导体材料的性质和应用。他们不断完善掺杂技术，并探索出更多新型的半导体器件。这些研究成果不仅推动了电子学的发展，也为后来的集成电路、计算机芯片等技术的发展奠定了基础。
落灰拖着下巴边喝着八宝粥边入神的听着。
在落灰后面正和朋友聊天的谭灰晨的表弟媳嘴里嘟嘟低声的说着：“哎呀，哎呀，怎么这么能吃呢？”