自然界的大部分物理量都是模擬信號(hào),要把它們用計(jì)算機(jī)表示,需要將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),一般需要經(jīng)歷以下的階段:
抽樣——量化——編碼(由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào))
信號(hào)是傳載信息的函數(shù),信號(hào)常分為模擬信號(hào)、連續(xù)時(shí)間信號(hào)、離散時(shí)間信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。電子電路中的信號(hào)一般分為兩類(lèi):模擬信號(hào),指該信號(hào)是時(shí)間的連續(xù)函數(shù),在一定動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)幅值可取任意值;處理模擬信號(hào)的電路,稱(chēng)為模擬電路。數(shù)字信號(hào),指該信號(hào)無(wú)論從時(shí)間上還是從大小上看其變化都是離散的,即不連續(xù),信號(hào)的幅值只可以取有限個(gè)值;處理數(shù)字信號(hào)的電路稱(chēng)為數(shù)字電路。
和模擬電路相比,數(shù)字電路具有以下一些特點(diǎn):
(1)在數(shù)字電路中,工作信號(hào)是二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào),即只有0和1兩種可能的取值。反映到電路上,就是電壓的高、低或脈沖的有、無(wú)兩種狀態(tài)。因此,凡是具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的元件,其狀態(tài)都可以用來(lái)表示二進(jìn)制的兩個(gè)數(shù)碼,故其基本單元電路簡(jiǎn)單,這對(duì)實(shí)現(xiàn)電路的集成化十分有利。
(2)數(shù)字電路中處理的是二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào),在穩(wěn)態(tài)時(shí),數(shù)字電路中的半導(dǎo)體器件一般都工作在截止和導(dǎo)通狀態(tài),即相當(dāng)于開(kāi)關(guān)工作時(shí)的開(kāi)和關(guān)狀態(tài)。而研究數(shù)字電路時(shí)關(guān)心的僅是輸出和輸入之間的邏輯關(guān)系。
(3)數(shù)字電路不僅能進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算,而且能進(jìn)行邏輯判斷和邏輯運(yùn)算,這在計(jì)算機(jī)技術(shù)及很多方面是不可缺少的,因此,也常把數(shù)字電路稱(chēng)為“數(shù)字邏輯電路”。
(4)數(shù)字電路工作可靠,精度高,并且具有較強(qiáng)的抗干擾能力。數(shù)字信號(hào)便于長(zhǎng)期儲(chǔ)存,可使大量的信息資源得以妥善保存,保密性好,使用方便,通用性強(qiáng)。