本書從*基本的電學知識開始，帶領讀者一步一步、從無到有地制造一臺能全自動工作的計算機。在這個過程中，讀者可以學習到大量有趣的電學、數學和邏輯學知識，了解到它們是如何為電子計算機的產生創造條件，并促使它不斷向著更快、更小、更強的方向發展。通過閱讀本書，讀者可以很容易地理解自動計算實際上是如何發生的，而現代的計算機又是怎么工作的。以此為基礎，在本書的后面集中介紹了現代計算機的組成和主要功能，以及計算機核心與外部設備的接口，并對以操作系統為核心的軟件進行了介紹。
這是一本平易近人、妙趣橫生的書，帶您穿越縈繞在腦海中的種種迷霧，為您解開計算機原理的面紗。
推薦序：
中國工程院院士 倪光南
56年前，我從大學畢業后，被分配到北京的中國科學院計算技術研究所工作。那時，中國還沒有自己的計算機，國家建立我們這個研究所，就是為了研發中國自己的計算機。我很幸運，能夠進入計算所，親身參與了新中國在計算機事業上從零到有的發展歷程。
今天，人們可能認為計算機沒什么了不起，可能每個人身上都帶著好幾個計算機，隨時隨地都可以叫計算機給自己做事，但是在我們那個時候，計算機是非常神秘、非常稀罕的。就拿中國自己設計的第一臺計算機為例，這臺計算機稱為119機，每秒鐘運算5萬次，是用電子管做的，人們稱為第一代計算機，這是最早的技術。后來發展到第二代計算機，是用晶體管做的，然后發展到第三代計算機，是用集成電路做的，最后發展到第四代計算機，就是用大規模集成電路做的。沿著這條路徑，計算機發展就和集成電路的發展融合起來了�，F在可以說，集成電路是計算機的核心技術，是計算機的載體，是計算機的主要成分，集成電路的發展決定著計算機的未來……
不過，人們都有探索自然奧秘的好奇心，盡管計算機已經隨手可得，有人還會有興趣去了解：計算機怎么會一步步地變得能干起來、變得越來越聰明了？了解這些事，對人們求得自己的進步也有意義，這其實就是科普的價值，通過科普來普及科學技術知識、倡導科學方法、傳播科學思想、弘揚科學精神，等等。
本書作者有志于科普計算機的知識，向廣大讀者奉獻了這本普及計算機知識的《穿越計算機的迷霧》一書，這其實是很有挑戰性的工作。因為對于生活在今天信息技術高度發展的時代，要把人們拉回到計算機發展的早期，讓他們了解那些早期困惑計算機工作者的難題，這有點像對計算機進行考古的味道了！對于很多小朋友來說，他們生活在一個有智能手機、平板電腦、可以隨時隨地上網、打電話、聊天交友、購物的時代，他們會認為這個世界一直就是這樣，為什么還要去考古呢？
然而實際上，幾十年前的生活并不是這個樣子。我們現在所享受的這些便利，都起源于上世紀五十年代，是從世界上第一臺電子計算機的誕生而開始的。第一臺電子計算機的誕生使信息處理數字化、自動化，隨后，利用電子計算機的技術原理，人類成功地把更多的事物數字化，例如聲音、圖像、文字、圖紙、生產流程、交易記錄、商品參數，等等；并產生了很多像電腦終端、智能手機、數字電視、交換機、路由器這樣的數字信息處理設備，這就形成了我們今天可以在電腦和手機上搶購商品、看視頻、即時通話，無現金支付、網上就醫……的技術基礎。
我們生活的這個星球就像一個村子，每個國家都是一個村戶，我們每一個人都是這個地球村的村民。然而，從古到今，這都不是一個和平寧靜的村莊，戰爭、饑餓威脅著人類，經濟和科技的發展也極不均衡。在歷史上，中國曾長期遭受西方發達國家的禁運制裁和技術封鎖。今天，中國在航空航天、量子通信、超算、核能、高鐵、港口龍門吊、挖泥船、高溫超導、納米科技、量子計算、正負電子對撞機、高性能計算機、北斗導航等方面的進步與突破基本上都是在外國的技術封鎖下自主研發、自主創新完成的。
科學技術是一個國家的命脈，事關一個國家和民族的生死存亡。習近平總書記多次對中國互聯網事業作出重要指示：網信事業要發展，必須貫徹以人民為中心的發展思想；依法加強網絡空間治理，加強網絡內容建設；必須突破核心技術這個難題，爭取在某些領域、某些方面實現彎道超車。中共十九大報告提出，加強應用基礎研究，拓展實施國家重大科技項目，突出關鍵共性技術、前沿引領技術、現代工程技術、顛覆性技術創新，為建設科技強國、質量強國、航天強國、網絡強國、交通強國、數字中國、智慧社會提供有力支撐。
青少年是國家的未來，是國家的希望，要建設數字中國，發展核心電子器件、高端通用芯片和基礎軟件，提高我國信息產業的核心競爭力，必須從娃娃抓起。這就需要喚起他們對科學的興趣，在他們的心里播下熱愛科學的種子，而這正是廣大科普工作者的工作。
在此，我再次向廣大的青少年推薦這本《穿越計算機的迷霧》的計算機科普著作，這是一本妙趣橫生、引人入勝的科普讀物，它既講清了電子計算機的工作原理，也能夠極大地激發青少年對于信息技術的興趣，引導他們走進科學的殿堂。
二〇一八年二月八日
李忠，2000年至今，長春電視臺科教頻道。主要出版著作《穿越計算機的迷霧》《x86匯編語言：從實模式到保護模式》。
第1章 了解計算機，要從電開始
1.1 有的東西能導電，而有的則不能 / 2
1.2 電的老家是原子 / 3
1.3 為什么有些東西可以導電 / 6
1.4 電流是怎樣形成的 / 8
1.5 電路和電路圖 / 12
第2章 用電來表示數
2.1 怎樣用電來代表一個數字 / 18
2.2 古怪的二進制計數法 / 22
2.3 二進制數就是比特串 / 26
2.4 用開關來表示二進制數字 / 27
第3章 怎樣才能讓機器做加法
3.1 我們是怎樣用十進制做加法的 / 31
3.2 用二進制做加法其實更簡單 / 32
3.3 使用全加器來構造加法機 / 34
第4章 電子計算機發明的前夜
4.1 電能生磁 / 40
4.2 繼電器和莫爾斯電碼 / 42
4.3 磁也能生電 / 46
4.4 電話的發明 / 48
4.5 愛迪生大戰交流電 / 49
4.6 無線電通信的開端 / 55
第5章 從邏輯學到邏輯電路
5.1 邏輯學 / 61
5.2 數理邏輯 / 73
5.3 數字邏輯和邏輯電路 / 78
第6章 加法機的誕生
6.1 全加器的構造 / 91
6.2 加法機的組成 / 96
第7章 會變魔術的觸發器
7.1 不尋常的開關和燈 / 98
7.2 反饋和振蕩器 / 99
7.3 電子管時代 / 103
7.4 記憶力非凡的觸發器 / 108
7.5 觸發器的符號 / 113
第8章 學生時代的走馬燈
8.1 能保存一個比特的觸發器 / 114
8.2 邊沿觸發 / 118
8.3 揭開走馬燈之謎 / 120
8.4 這個觸發器很古怪 / 122
第9章 計算機時代的開路先鋒
9.1 純電子化的計算時代 / 124
9.2 晶體管時代 / 127
9.3 新材料帶動技術進步 / 132
第10章 用機器做一連串的加法
10.1 把一大堆數加起來 / 136
10.2 輪流使用總線 / 140
10.3 簡化操作過程 / 143
10.4 這就是傳說中的控制器 / 147
第11章 全自動加法計算機
11.1 咸鴨蛋壇子和存儲器 / 152
11.2 磁芯存儲器 / 159
11.3 先存儲，后計算 / 161
11.4 半自動操作 / 165
11.5 全自動計算 / 169
第12章 現代的通用計算機
12.1 更多的計算機指令 / 173
12.2 當計算機面臨選擇時 / 177
12.3 現代計算機的大體特征 / 181
12.4 為什么計算機如此有用 / 184
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