Encoding 计算机如何识别二进制中的0？

在一个系统中，二进制数据是用电或光等脉冲来表示的，而不是用磁极化或凹坑来表示的，它是如何表示为0的

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例如，假设我们有数字8 1000，发送计算机如何表示30？如果只有一个电脉冲被发送到on位置的1位，接收计算机如何区分1、10、1000等？

在包括磁盘存储在内的通信信道中，有必要以某种方式表示位的数量，以及1和0的编码。如果说0代表某个事物的缺失，这是一种常见的过于简单化的说法；你已经看到了这个问题：如果我通过100位的“静默”发送100个0，接收器就不能确定这是否是100位

最简单的方法称为曼彻斯特编码：对于零，信号在前半段时间关闭，第二段时间打开；一方面，情况正好相反。因此，中间总是有一个过渡，可以在解码比特时使用，以跟踪你看到了多少。仍然存在一个问题，如果您有一个长字符串0，它看起来与一个长字符串1相同，因此您需要确保每个消息都以一个既有0又有1的模式开头，以便清楚边界在哪里。

曼彻斯特编码在计算机磁带和磁盘存储的早期被使用，经过一些小的改进，成为一种被称为MFM的东西，用于软盘

如今，到处都在使用更高的数据速率，因此需要在短距离内使用这种方法：例如，在处理器、磁盘驱动器和监视器之间的通信中

对于数字无线电、电缆和磁存储，曼彻斯特已经被一次编码多个比特的方法所取代；例如，QAM-64可用于数字电缆，通过传输64个可能符号中的一个，一次对6位进行编码，这些符号的设计使接收机更容易找到符号边界并可靠地提取64位

一些极端情况：

有一种称为OFDM的技术，用于数字无线电，它对每个“符号”中的数百或数千位进行编码；编码和解码在计算上非常昂贵，但该系统在存在来自建筑物的“回声”和类似问题的情况下更具容错性

GPS使用“黄金代码”：对于“0”，您会传输某种复杂的模式，看起来很像随机噪声，重复多次。对于“1”，传输相同的模式，反转。数据速率非常低，但优点是可以从非常微弱的无线电信号中检测到信号，并提供非常准确的时间基准

CD也是一个有趣的例子：每个字节被编码为14个“通道位”，通道中的每个0或1运行的长度至少为3，最多为11，并且该模式成为磁盘上的一系列光学“凹坑”；太长或太短的凹坑会导致解码器出现问题。编码器还必须形成14位模式，以满足以下要求：0和1的数量必须在任何通道位长度上大致相等：

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假设您正在设计一台计算机，并希望它能够处理数字8二进制：1000。要做到这一点，请设计计算机，使其在任何时候都能处理至少4个电脉冲，而不是像您的示例中那样，二进制数中的每一位对应一个。如果您想了解计算机工作的基本知识，请参加Nand到俄罗斯方块课程和/或阅读诺姆·尼桑和西蒙·肖肯的相应书籍：计算系统的元素。