快一百万倍

一个叫作触发器的电子仪器里含有两个电子管（类似收音机里的电子管），触发器里电流只能通过一个电子管：或者通过左边的电子管，或者通过右边的电子管。触发器有两个可以从外部接入短暂电信号（电脉冲）的触点，和两个发出应答脉冲的触点。当触发器接到电脉冲时就会发生状态的切换：原本通电的电子管会停止通电，电流会接通到另一个电子管。在右边的电子管断电和左边的电子管通电的瞬间，触发器会发出应答脉冲。

接下来我们要观察当触发器接入一连串的电脉冲时是如何运作的。我们根据右边的电子管来描述触发器的状态：当右边的电子管断电时，触发器则处于“状态0”，当右边的电子管通电时，则处于“状态1”。

初始时触发器处于状态0，即左边的电子管通电（图1）。一个脉冲后变成右边的电子管通电，即触发器切换到了状态1。此时触发器不会发出应答脉冲，因为当右边（而不是左边）的电子管断电时触发器才会发出应答脉冲。

第二个脉冲过后变成左边的电子管通电，即触发器重新进入状态0。而这个时候触发器发出了应答信号（应答脉冲）。

经过两个脉冲后触发器重新回到初始状态。因此在第三个脉冲过后触发器（正如第一个脉冲过后）进入状态1，第四个脉冲过后（正如第二个脉冲过后）进入状态0且发出应答信号，以此类推。每两个脉冲之后触发器重复之前的状态。

我们现在想象一下，有几个触发器，脉冲从外部传送到第一个触发器上，第一个触发器产生的应答脉冲则传送到第二个触发器上，第二个触发器的应答脉冲传送到第三个触发器上，以此类推（图2中触发器从右往左依次连接）。我们观察这样一个触发器链条将如何运作。

假设刚开始所有的触发器都处于状态0。例如五个触发器组成的链条的组合是00000。第一个脉冲过后第一个触发器进入状态1，因为没有产生应答脉冲，所以其余的触发器依然维持状态0，也就是说链条的组合变成00001。第二个脉冲使第一个触发器变成状态0，同时第一个触发器发出应答信号给第二个触发器，第二个触发器启动。其他的触发器还是处在状态0，即得到了组合00010。第三个脉冲发出后，第一个触发器开启，其余触发器状态没变，此时组合为00011。第四个脉冲关闭了第一个触发器并使其发出应答脉冲，这个应答脉冲使第二个触发器关闭并发出应答脉冲，这个应答脉冲接着开启第三个触发器。结果我们得到组合00100。

以此类推的话，会得到：

第一个脉冲 组合00001

第二个脉冲 组合00010

第三个脉冲 组合00011

第四个脉冲 组合00100

第五个脉冲 组合00101

第六个脉冲 组合00110

第七个脉冲 组合00111

第八个脉冲 组合01000

我们看到，触发器链条“计算”外部传送进来的信号，并且以特殊的方式“记录”下脉冲的数量。不难看出，这些脉冲的“记录”不是用我们熟悉的十进制系统，而是二进制系统。

在二进制系统中所有的数字都以“0”和“1”来表示。相邻的“1”不是（如在十进制中）相差九倍，而只是相差一倍。二进制中第一位（最右位）的“1”和平常的1一样。第二位（仅次于最右位）的“1”代表的是2，第三位代表的是4，然后是8，同理往下。

例如，数字19=16+2 +1用二进制表示是10011。

所以触发器链条“数着”接收到的信号数量，并以二进制的形式记录下来。值得注意的是，触发器的切换动作，即记录一个流经的脉冲只持续千万分之一秒！现代的由触发器构成的计数器在一秒钟内能“计算”几千万次脉冲。这比人不用任何仪器仪器数数快一百万倍：人的肉眼只可以清楚地辨别间隔不小于0.1秒的信号。如果连接二十个触发器，即用不超过20位二进制数记录信号数，可以“数”到2 ²⁰ -1，这个数字要大于一百万。如果连接64个触发器，就可以借助它来记录著名的“象棋数字”了。

能够在一秒钟内计算几百万的信号量，对于开展与核物理相关的试验工作，具有重要的意义。比如可以计算原子衰变时放射出来的各种粒子的数量。 klXP82jU6eQOydJJ1LZ97UZc8fxPJZroxRN1Tf/N9JHgYd3JIsRXVtJNoJBKV0tH