《编码：隐匿在计算机软硬件背后的语言》上篇系统地揭示了计算机软硬件技术开发背后的基本原理与历史脉络。本书从最基础的电路与逻辑门入手，逐步构建起对计算机系统的完整认知，为我们理解现代计算机技术提供了扎实的理论基础。
一、从简单电路到复杂逻辑
作者以电灯开关这一日常生活场景作为切入点，生动阐释了二进制（0与1）如何在电路中通过开关的闭合与断开来实现。通过串联与并联电路的组合，逐步引出“与门”“或门”“非门”等基本逻辑门的概念。这些看似简单的逻辑单元，正是构建复杂计算能力的基石。
二、编码的本质与信息表示
书中详细探讨了如何通过二进制编码表示各类信息。从摩尔斯电码到布莱叶盲文，作者通过类比说明编码的本质是将一种信息形式转化为另一种形式。在计算机中，所有数据——无论是数字、文字还是图像——最终都被转换为二进制代码进行处理。ASCII码、Unicode等字符编码方案的引入，展示了人类语言如何被“翻译”成机器可读的形式。
三、从逻辑电路到算术运算
通过逻辑门的组合，作者演示了如何实现基本的算术运算。半加器与全加器的设计展示了二进制加法的实现原理，而通过进位机制的引入，使得多位数运算成为可能。这一部分特别精彩地呈现了硬件如何“理解”并执行数学运算，为后续CPU的设计埋下伏笔。
四、存储器的演进与重要性
从继电器到触发器，再到寄存器，书中系统地介绍了存储技术的发展。存储器的出现使得计算机不再仅仅是计算工具，而成为了可以存储程序和数据的通用机器。冯·诺依曼结构的提出，确立了程序存储的概念，这是计算机软硬件技术发展的关键转折点。
五、指令集与程序执行
本书上篇最后部分开始涉及指令集架构的基本概念。通过简单的机器指令设计，说明了CPU如何识别并执行不同的操作。取指-译码-执行的循环过程，清晰地展示了程序在硬件层面的运行机制。
《编码》上篇通过由浅入深的方式，完整呈现了计算机硬件技术的基础构建过程。它让我们认识到，现代复杂的计算机系统，其核心仍然是建立在这些简单而优雅的原理之上。这种对基础原理的深刻理解，对于从事计算机软硬件技术开发的工程师而言，具有不可替代的价值。只有真正理解这些“隐匿在背后的语言”，我们才能在技术创新的道路上走得更远。
