吳俊杰

首先我們來設(shè)想一個常玩的游戲——傳聲筒，一群人排成一排，第一個人將一句話告訴第二個人，第二個人再原原本本地告訴第三個人，以此類推，一般來說最后的游戲結(jié)果會比較準(zhǔn)確，而有的時候我們會提高該游戲的難度，將信息傳遞的方式從語言轉(zhuǎn)變?yōu)槭謩?，游戲進行的過程中，每個人都會有一些失真的成分，因此，到了最后一個人，結(jié)果就變得大相徑庭了。在本次的信息技術(shù)實驗當(dāng)中，我們用多塊主控板來模擬參與傳聲筒游戲的人，看看它們能不能準(zhǔn)確地在不同的板子中傳遞信息。

電路連接

實驗中需要使用一個紅外避障傳感器，它是一種當(dāng)距離小于一定數(shù)值的時候觸發(fā)的數(shù)字型傳感器，默認感應(yīng)距離為80cm，我們可以通過傳感器后面的調(diào)節(jié)旋鈕來調(diào)整紅外避障傳感器的感應(yīng)距離。實驗裝置是大家都很熟悉的主控板、旋鈕和一個發(fā)光二極管，將旋鈕接入到GVA1A2接口上，將發(fā)光二極管接入到GV23上（如圖1）。

轉(zhuǎn)動旋鈕，我們能夠看到，當(dāng)旋鈕旋轉(zhuǎn)到一定的位置以后，發(fā)光二極管一直保持常亮（如圖2）。

這是一個簡單的旋鈕控制LED程序，我們可以在兩個主控板中都下載同樣的程序，這兩組裝置，其控制效果是一樣的（如圖3）。接下來，我們嘗試用類似傳聲筒游戲的方式來連接這個硬件，將第一個裝置的輸出——發(fā)光二極管和第二個裝置的輸入裝置——旋鈕連接起來（如圖4）。

簡單來講就是將連接LED的導(dǎo)線拔出，插入到另一個中控板的旋鈕的位置上，實現(xiàn)了一塊板子的輸出成為另一個板子的輸入，這個游戲就更加有趣一些，因此，我們可以連接更多的主控板，觀察這個實驗是否仍然成立（如圖5）。

情境呈現(xiàn)

我們可以使用積木搭建一個波浪形的連續(xù)體（如圖6），在黃色的圓盤上固定主板和輸入輸出裝置。

首先，在框架上固定兩組輸入輸出裝置，我們看到在獨立的電源供電下，它們都可以正常工作（如圖7）。接著，將LED的輸出線轉(zhuǎn)化為旋鈕的輸入裝置，進而實現(xiàn)兩個控制板間的信息通信（如圖8）。

原理揭秘

程序設(shè)計相對來說是比較簡單的，即用端口A1的數(shù)值控制端口2的高低（如圖9）。事實上輸入為高和輸出為高的實質(zhì)是一樣的，都是電壓輸入大于一定的數(shù)值，正因為這一點，使得一個輸出的高電壓信號也可以轉(zhuǎn)化為一個輸入的高電壓信號使用。

成果拓展

在前提是只有一個輸入輸出的系統(tǒng)的情況下，當(dāng)一個系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)化為另一個系統(tǒng)的輸入時，整個系統(tǒng)就會像一條蛇一樣，連接起來也只有一個輸入和輸出。但是，當(dāng)我們更換了主控板后，則可以有一個輸入、兩個輸出（如圖10）。

其中，兩個輸出管腳都受到端口A1的控制，而在將一個輸出作為輸入控制信號時，則仍然可以保留一個輸出，這樣有N個主控板的時候，就有更多個有效輸出，并且由一個旋鈕控制（如圖11）。

最后，可以設(shè)想一下，我們將四端口輸入輸出主板的剩余三個端口都用于輸出，而當(dāng)有N個主板時，則能夠搭建的信息網(wǎng)絡(luò)將更為龐大。這就是網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)的雛形。通信技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的重要組成部分，我們將一個信號通過各個中繼站傳遞到系統(tǒng)的邊緣和末端，就體現(xiàn)了信息的單向傳遞過程，此外我們還可以進一步研究信息雙向傳遞的機制。

本案例的分享視頻將會在以下公眾號中陸續(xù)登載。endprint