数字数字系统

在本教程中，我们将学习数字系统，模拟值如何表示，数字值如何用数字系统表示，并介绍二进制数字。

我还将讨论不同的数字电路逻辑，以及数字数字系统是如何用来表示模拟电压。本教程将简要介绍数字系统，个别的数字系统将在单独的教程中讨论。伟德老虎机手机版

简介

人类之间最常见的交流方式是交谈。理解同一种语言的两个人通过交谈比其他任何方法都能更快、更有效地进行交流。

在古代，海军使用信号旗;闪烁的灯光和手臂运动用于船只之间的通信(这被称为信号量，手臂运动的代码)。当一架没有无线电的飞机接近机场着陆时，它会从塔里的光炮接收信号。

数字系统基础

数人的思想和材料是慢慢发展起来的，经过一段时间，数字系统已经在人类中占据了它的位置。因此，各种计算方法得到了迅速的改进和发展，扩展了科学技术领域的各种方法和解决方案。

最先进、最有效的方法是利用数字系统结构发明的。计算机的诞生源于实现不同类型的可理解代码。

我们日常生活中使用的正常数字系统称为十进位制，其中使用十个称为数字的基本符号，即0、1、2、…9。

有了这10位数字的帮助，任何数字都可以写出来，这个十进制系统也被称为位值系统，意思是一个数字所代表的值取决于该数字在数字中的位置。

因为我们用10位数字来表示这些数字，所以10被称为十进制的基数。例如:2410，在十进制中表示2*10 + 4 = 24。

第一台电子计算机的设计非常繁琐，因为它们使用的是十进制，每阶需要10个不同的能级。定义和维护这10个关卡成了一个大问题。

因此，采用了简单的On -Off系统，也被称为二进制系统。完整的计算机系统用这种新的革命性的二进制系统取代了十进制系统。在二进制算术中，一个量要么存在，要么不存在。

这种类型的决策相对容易在逻辑电路中实现，其中在每个子逻辑块的输出端存在或不存在电压。这可以被称为“二进制”。例:11₂表示1*2 + 1 = 3的十进制数(3₁₀）.

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二进制数字

所有的计算机系统都是用二进制数字进行通信和操作的，二进制数字只使用数字0和1。只有具有两种可能状态的器件才会被采用。以下是这些设备的一些例子:

• 晶体管允许在截止时或饱和时工作，而不允许在有源区工作。
• 开关可以打开或关闭。
• 一个陈述可以被定性为真或假。

一个位是简单的表达方式吗Bi连数码网络T．它是一个信息单位，表示为两种可能性之间的选择。这里有两种可能的信息0或1。在这种二进制语言中，第一个(或OFF)状态称为' 0 '，第二个(或ON)状态称为' 1 '。

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模拟输出

电子信号代表现实。例如，温度或压力可以表示为“等效的”电子信号。这种表示有两种基本类型。它们是模拟的和数字的。这意味着所有的电子电路和系统可以分为两大类。它们是模拟和数字系统。

顾名思义，所有的模拟系统和电路在本质上都是类似的，即电路和元件之间是相互依赖的。由于它们相互依赖，并且所有的分量都遵循某些负载线(即某些方程)，因此输出电压是连续的，因为这个电压可以有无限多个值。

例如吊顶风扇转速会根据风扇调节器的位置而变化。调节旋钮旋转越多，速度越大，这意味着吊扇将获得更多的电压，通过减少调节器的电阻。旋钮的位置表示风扇转速。

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模拟输出表示

另一个模拟输出的例子是一个简单的电位分压器，它通常用于降低直流电压水平到所需的水平。

其中，Vin =直流输入电压，Vout =直流输出电压;

则输出电压为Vout = V_在x R₂/ (R₁+ R₂)

例如Vin = 15v DC, R₁= 10 kΩ， R₂= 5 kΩ，

那么输出电压Vout将是5v DC。

这里输出电压Vout根据输入电压V连续变化_在施加在电阻R上₁和R₂．因此，潜在分频器输出在本质上是模拟的。

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数字输出表示

数字信号是现代计算机的基础。数字电压输出电平总是“0”或“1”，这意味着电压存在或不存在。

为了更好地理解二进制输出，可以考虑使用相同的电位分频器示例来解释数字输出(0或1)。这里取一个恒定的5V DC输入，并馈给电阻R1和另一个电阻R的电位分频器₂如图所示。

如果电阻R₂为零，则在R₁末端出现接地电压0伏，输出电压变为0伏，此电压称为低用数字语言

相反，如果从上述电路中消除电阻R₂，即电阻R₂在本质上是开路的或无限大的，那么输出电压将与输入电压相同，因为没有发生任何动作，这个电压称为高数字语言。

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数字逻辑水平

电子学领域出现了许多革命性的发展，有些情况改变了历史的进程。第一个固态器件被称为晶体管(它的名字包含了传输电阻)。

通常，人们开始称便携式收音机为晶体管。下一个革命是60年代初的集成电路(IC)。集成电路的进一步发展使高速计算机的发明成为可能。

集成电路是一个单一的功能块，它包含许多元件，如晶体管、电阻、电容等，这种集成电路的主要优点是体积小。

电子元件需要外部连接引线，因为它们需要输入，输出，电源电压等(例如:二极管需要两引线，晶体管需要三引线)。在集成电路中，操作所需的终端由外部提供。

在大多数现代逻辑系统中，逻辑1和0用电压电平表示。数字系统中这些逻辑级别的定义有一些可接受的规则。它们是积极的逻辑或活跃的高水平和消极的逻辑或活跃的低水平，分别是' 1 '和' 0 '。

将逻辑指定转换为另一种最简单的方法是补充所有的逻辑功能。根据这样的逻辑划分，设计这些逻辑电路可分为五大类。它们是:

• 直接耦合晶体管逻辑(DCTL)
• 电阻晶体管逻辑(RTL)
• 电阻-电容晶体管逻辑(RCTL)
• 二极管晶体管逻辑(DTL)
• 晶体管-晶体管逻辑(TTL)

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晶体管-晶体管逻辑电平

在1964年，德州仪器公司推出了这种晶体管晶体管逻辑(TTL)，它被广泛应用于数字设备家族。大多数IC制造商都提供TTL电路;因此，这些产品很容易从所有经销商那里买到。

典型的TTL集成电路将输入和输出特性标准化，使互换性成为可能，并易于采购。TTL的标准编号系统是两个字母后跟54或74。TTL逻辑的基本电路是无与门。

• 电源电压:5.0 V
• 逻辑0输出电压:0 - 0.8V
• 逻辑1输出电压:2。- 5 v
• 噪声抗干扰:0.9 - 1.9V

下表将给出通常使用的逻辑族。

SNO	参数	RTL	我2l	迪泰	HTL	TTL	发射极耦合逻辑
1	基本的门	也不	也不	与非	与非	与非	或不
2	扇出	5	取决于注入器电流	8	10	10到20	25
3.	功率耗散，单位mW	12	6 mm ~ 70 μ M	8 - 12	55	10	40 - 55
4	噪声免疫力	名义上的	可怜的	好	优秀的	很好	可怜的
5	传播延迟(秒)	12	25 - 250	30.	90	10	０．７５
6	时钟频率(MHz)	8	-	72	4	35	> 60
7	可用功能	高	大规模集成电路只	相当高的	名义上的	非常高的	高

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二进制数的总结

• 我们日常生活中使用的普通数字系统称为十进制，它包含0到9位(10位)。
• 这个系统也被称为位值系统，意思是一个数字所代表的值取决于数字在数字中的位置。
• 与十进位系统不同，二进制系统只包含两个数字，分别是0和1，这两个数字被称为比特。
• 在电子电路和计算机系统中有两大类系统。它们被称为模拟和数字系统。
• 模拟系统是输出信号连续变化的系统。在数字系统中，输出信号只有两个电平。它们有高有低。

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