《編碼：隱匿在計算機軟硬件背后的語言》上篇系統地揭示了計算機軟硬件技術開發背后的基本原理與歷史脈絡。本書從最基礎的電路與邏輯門入手，逐步構建起對計算機系統的完整認知，為我們理解現代計算機技術提供了扎實的理論基礎。

一、從簡單電路到復雜邏輯

作者以電燈開關這一日常生活場景作為切入點，生動闡釋了二進制（0與1）如何在電路中通過開關的閉合與斷開來實現。通過串聯與并聯電路的組合，逐步引出“與門”“或門”“非門”等基本邏輯門的概念。這些看似簡單的邏輯單元，正是構建復雜計算能力的基石。

二、編碼的本質與信息表示

書中詳細探討了如何通過二進制編碼表示各類信息。從摩爾斯電碼到布萊葉盲文，作者通過類比說明編碼的本質是將一種信息形式轉化為另一種形式。在計算機中，所有數據——無論是數字、文字還是圖像——最終都被轉換為二進制代碼進行處理。ASCII碼、Unicode等字符編碼方案的引入，展示了人類語言如何被“翻譯”成機器可讀的形式。

三、從邏輯電路到算術運算

通過邏輯門的組合，作者演示了如何實現基本的算術運算。半加器與全加器的設計展示了二進制加法的實現原理，而通過進位機制的引入，使得多位數運算成為可能。這一部分特別精彩地呈現了硬件如何“理解”并執行數學運算，為后續CPU的設計埋下伏筆。

四、存儲器的演進與重要性

從繼電器到觸發器，再到寄存器，書中系統地介紹了存儲技術的發展。存儲器的出現使得計算機不再僅僅是計算工具，而成為了可以存儲程序和數據的通用機器。馮·諾依曼結構的提出，確立了程序存儲的概念，這是計算機軟硬件技術發展的關鍵轉折點。

五、指令集與程序執行

本書上篇最后部分開始涉及指令集架構的基本概念。通過簡單的機器指令設計，說明了CPU如何識別并執行不同的操作。取指-譯碼-執行的循環過程，清晰地展示了程序在硬件層面的運行機制。

《編碼》上篇通過由淺入深的方式，完整呈現了計算機硬件技術的基礎構建過程。它讓我們認識到，現代復雜的計算機系統，其核心仍然是建立在這些簡單而優雅的原理之上。這種對基礎原理的深刻理解，對于從事計算機軟硬件技術開發的工程師而言，具有不可替代的價值。只有真正理解這些“隱匿在背后的語言”，我們才能在技術創新的道路上走得更遠。