关于摩尔斯电码通过二进制在计算机存储上的应用

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关于摩尔斯电码通过二进制在计算机存储上的应用

在文章的开头，首先简要介绍一下摩尔斯电码及其历史：摩尔斯电码（Morse code）是

一种时通时断的信号代码，通过不同的排列顺序来表达不同的英文字母、数字和标点符号。它由美国人艾尔菲德·维尔发明，当时（1835年）他正在协助萨缪尔·摩尔斯进行摩尔斯电报机的发明。 摩尔斯电码是一种早期的数字化通信形式，但是它不同于现代只使用零和一两种状态的二进制代码，它的代码包括五种：点（.） 划（-）、点和划之间的停顿、每个字符间短的停顿（在点和划之间）、每个词之间中等的停顿、以及句子之间长的停顿。同时，摩尔斯电码也是世界上第一条电报的发送形式。

由于我们要讨论摩尔斯电码的二进制形式，所以，下面统一将（.）表示为0，（-）表示为1，而电码之间的停顿用空格表示。

既然说到计算机的存储方式，那么就要介绍一下计算机存储所用的ASCII即用数字存储的方式：



如上图所示，在ASCII表上共有256种字符，而每一种字符都有一个相应的标号，最小为0，最大为255。

为使摩尔斯电码更加易记，可整理出下图：






此图表示按照从位数由少到多的以及0与1的比较，每一个字符都有相应的编码。

例如START的左边是由.（0）开头的，右边是由_（1）开头的。E的摩尔斯密码为0，仅为1位数，相对的，T的摩尔斯密码为1，也是一位数。

下面，我们以START左边部分为例，并且以二进制方式计算，第二层为E，第三层为I，A，为以0开头的两位字节：I表示为00，A表示为01，以此类推，可得出结论： 第二层左侧为以0开头的一位数，右侧为以1开头的一位数； 第三层左侧为以0开头的两位数，右侧为以1开头的两位数； 第四层左侧为以0开头的三位数，右侧为以1开头的三位数； 第五层左侧为以0开头的四位数，右侧为以1开头的四位数； 第六层左侧为以0开头的五位数，右侧为以1开头的五位数； 以左侧为例，化简得下图：



电脑普遍字符存储方式共有256种字符，如果将256转化为二进制，那么可以表示为100000000，为九位数。如果将此转化为摩尔斯电码，例如“A”可表示为“._”即01，“Z”可表示为“__..”，即1100，仅需四位数。而数字一般为五位数，例如9可表示为“_ _ _ _ .”，即11110。所以，这种储存方式比ASCII更加简便。 其二，当所有摩尔斯电码转换为二进制形式时，假设最大为七位二进制字节（$），那么共有2^7=128个这样的数（每一位都有0和1两种选择），也就是说，当摩尔斯电码应用到电脑存储过程时，最多只有128种六位二进制数的循环，比一般的ASCII代码存储（256种循环）要快捷得多。



广州市第二中学 本部初一（12）班 第一作者：白礼杰 署名作者：陈瀚森

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