1897年，英国物理学家汤姆生发现了电子，拉开了现代科技的开端和信息时代的序幕。
随后出现的电子三极管，让人们构造复杂的电子电路成为了可能。
1、电子三极管
电子三极管是一种真空的玻璃管，它的一端在高温下可以放出电子（负极），另一端是可以接收电子的金属板（正极）。
在管子的中间有一个栅极（基极），可以调节正负极之间的电子通量，从而影响电流的大小。
电子三极管的原理
上图是简单的原理图：
- 电子三极管的灯丝一般是由在高温下很容易放出电子的金属制成。
- 电子在电压作用下飞向真空玻璃管的正极，所以它是可以单向导电的。
电子带负电，所以它只能飞向正极，而不能反着。
如果没有栅极，那么它就是个电子二极管。
- 加了栅极之后，栅极电压的微小变化，就可以影响正负极之间的电子通量，从而影响整个回路的电流，所以它也有信号的放大作用。
在晶体三极管发明之前，人们就是用这种三极管来制作电子电路的。
俄罗斯在电子管领域应该是很强的。
电子管设备的特点就是大，而且工作电压高，笨重。
据说，米格25的雷达功率大到可以烤熟兔子
2、晶体三极管
1947年，美国的肖克利发明了晶体管，让电子电路的体积重量都迅速变小。
从这之后，电子设备携带更方便，使用更广泛。
例如，过去老人们爱拿来听小说的收音机，也就一巴掌大小，它的核心元器件就是晶体三极管。
不过，这些电路都是模拟电路。
3、模拟电路
模拟电路的特点就是，功能很强大，但精度不一定多高。
如下图，一个电容卡在那里，就可以高通滤波！
电容的特点是通交流、阻直流，通高频、阻低频。
直流信号会被阻断，而低频信号和高频信号的容抗不一样，被削弱的程度也不一样。
所以，一个电容就可以把不同频率的信号分开。
要是写代码去滤波，至少也得写个快速傅立叶变换（FFT）：
1）傅立叶变换之后，数字信号就从时域变到频域了，
2）然后，把需要的频率选出来，不用的频率对应的系数清零，
3）再变回时域，
4）反正要写几百行的代码，比一个电容一个电阻麻烦多了。
如果要低通滤波，就把电容和电阻的位置互换就行：
高频信号的容抗很小，都通过旁路电容流走了，剩下的低频信号通过电阻传递到下一级。
如果写代码去滤波，也要先FFT，然后把不用的频率清零，再反FFT变回时域，一样的麻烦。
所以，模拟电路的功能是很强大的，但是精度不够，因为单个元器件的精度受制于当前的工艺。
并且，精度越高的模拟电路，越容易受到导线长度的影响。
三极管的工作状态一旦漂移了，那调试起来肯定非常的酸爽
然后，人们就发明了数字电路。
4、数字电路
数字电路，只使用三极管的2个状态：导通和截止，不使用三极管的放大。
这样，三极管的状态就很难漂移了。
毕竟，三体问题很难搞，但二体问题还是很好搞的。
所以，数字电路的远比模拟电路更稳定，整个电路系统的正常工作范围更大，抗干扰能力更强。
数字电路，非门
如图：
1）三极管只要导通的时候，输出就是低电压，被认为是0，
2）三极管截止的时候，输出就是高电压，被认为是1，
3）三极管的基极与发射极之间的电压 Vbe > 0.7v 就导通，低于0.7v就截止。
在电子电路中，0.7v 是个很大的电压范围，它实际上就是电路状态的一个容错区间。
只要输入误差别大到跟 0.7v 是一个数量级，那么电路的状态就是正常的。
可以要求输入信号的电压波动范围只能是0.1v，也就是4.9-5为高电位，0-0.1为低电位，那么就算有点误差，三极管的状态也不至于就漂移了。
至于更复杂的功能，当然用更多组这样的电路累积出来。
这样，人们在设计电路时就突破了工艺的限制。
既然是数字电路，可以进行逻辑运算，那它当然是可编程的！
然后，软件就诞生了！
5、软件编程
数字电路可以编程，是它相较于模拟电路的一个巨大的优点。
想改功能的时候可以不用改硬件，只改代码就行了
这在灵活度上，远不是模拟电路可比的！
这时可以认为计算机和编程语言就出现了！
最早的编程语言，是在纸带上打孔的机器语言：有孔或没孔就表示0或1。
这种编程方式还是非常让人头疼的。
然后就有了汇编器，可以把简单的英文单词或数字转化成机器码：这就是汇编语言。
汇编语言比机器语言倒是有了很大的进步了，但一样让人头疼。
汇编语言只能用寄存器名字表示数据，没法给每个数据起个有明显含义的变量名字。
调过汇编代码的都知道，函数大了之后跟踪哪个寄存器里存的是哪个变量，非常的困难。
总之一句话，汇编代码的可读性很差。
然后，人们发明了很多高级语言，可以统称为C前语言！
pascal, basic, 都是C语言出现之前就有的编程语言，但是说实话，真不如C语言好用。
1970年，丹尼斯-里奇和肯-汤普森估计是受够了这些老语言了，他们发明了C语言！
“物理学的大厦建成了，后人所能做的只是修修补补。”
