1897年，英国物理学家汤姆森发现了电子，拉开了现代科技的开端和信息时代的序幕。随后电子三极管的出现，使人们构造复杂的电子电路成为可能。1、电子三极管电子三极管是真空玻璃管，在高温下一端能发射电子（负极），另一端是能接收电子的金属板（正极）。管子中间有一个栅极（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一个简单的示意图：电子三极管的灯丝一般由金属制成，在高温下容易发射电子。电子在电压的作用下飞向真空玻璃管的正极，因此可以单向导电。电子带负电，所以它只能飞向正极，而不能反过来。如果没有栅极，那么它就是一个电子二极管。加了栅极后，栅极电压的微小变化就能影响正负极之间的电子通量，从而影响整个回路的电流，所以它也有信号放大的作用。在晶体三极管发明之前，人们用这种三极管来制作电子电路。俄罗斯在电子管领域应该很强。电子管设备的特点是体积大、工作电压高、重量大。据说米格25的雷达威力大到可以烤兔子。2、晶体管1947年，美国肖克利发明了晶体管，使电子电路的体积和重量迅速缩小。从那时起，电子设备变得更加便携和广泛使用。比如，过去老人们用来听小说的收音机，只有巴掌大小，其核心部件是晶体管。然而，这些电路都是模拟电路。3、模拟电路模拟电路的特点是功能非常强大，但精度不一定高。如下图，那里卡了一个电容，可以进行高通滤波！电容器的特点是通交流，阻直流，通高频，阻低频。直流信号会被阻挡，低频信号和高频信号的容抗不同，减弱的程度也不同。因此，电容器可以分离不同频率的信号。如果你写代码来滤波，至少你得写一个快速傅里叶变换（FFT）：1）经过傅里叶变换后，数字信号从时域变为频域，2）然后，选择需要的频率并使用它。相应的系数清零，3）再变回时域，4）反正要写几百行代码，比一个电容和一个电阻麻烦多了。如果需要低通滤波，只需调换电容和电阻的位置即可：高频信号容抗很小，全部流经旁路电容，剩下的低频信号传给下一阶段通过电阻。如果写代码去滤波，就得先FFT，然后清除不用的频率，再反向FFT改回时域，同样麻烦。因此，模拟电路的功能很强大，但精度不够，因为单个元件的精度受限于目前的工艺。而且，模拟电路的精度越高，越容易受到导线长度的影响。一旦三极管工作状态漂移，调试起来一定很爽然后，人们发明了数字电路。4、数字电路数字电路只利用三极管的通、断两种状态，不利用三极管的放大作用。这样三极管的状态就很难漂移了。毕竟三体问题很难解决，而二体问题还是很容易解决的。因此，数字电路远比模拟电路稳定，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，输出就是低电压，认为是0，2）三极管关断，输出就是高电平电压，认为是1，3）三极管的基极当发射极与发射极之间的电压Vbe>0.7v时导通，低于0.7v时截止离开。在电子电路中，0.7v是一个很大的电压范围，实际上是电路状态的一个容错区间。只要输入误差没有大到与0.7v在一个数量级，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，即4.9-5为高电位，0-0.1为低电位，所以即使有一点误差，状态三极管的不会漂移。至于更复杂的功能，当然是多组这样的电路积累。这样，人们在设计电路时就突破了工艺的限制。既然是可以进行逻辑运算的数字电路，那当然是可编程的！然后，软件诞生了！5.软件编程数字电路是可以编程的，这是相对于模拟电路的一个巨大优势。当你想改变功能时，不需要改变硬件，只需要改变代码。这在灵活性上是模拟电路无法比拟的！这时候，计算机和编程语言也算是出现了！最早的编程语言是在纸带上打孔的机器语言：有孔或无孔，表示0或1。这种编程方式还是很头疼的。然后是汇编器，可以将简单的英文单词或数字转换成机器码：这就是汇编语言。汇编语言相对于机器语言有了很大的进步，但也让人头疼。汇编语言只能用寄存器名来表示数据，不可能给每个数据赋予一个意义明显的变量名。调过汇编代码的人都知道，当函数变大后，很难追踪到哪个变量存储在哪个寄存器中。总之，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pre-C语言！Pascal，basic，都是在C语言出现之前就已经存在的编程语言了，但是说实话，都没有C语言好用。1970年，DennisRich和KenThompson可能受够了这些古老的语言，他们发明了C语言！“物理的大厦已经建成，后人能做的就是鼓捣它。”
