数字电路的基础知识_数字电路基础知识

本节将介绍数字电路的基础知识。数字电路是利用数字信号的电子电路。近年来，绝大多
数的计算机都是基于数字电路实现的。
1.3.1 　什么是数字电路
数字电路是利用两种不连续的电位来表示信息的电子电路。数字电路中的电源电压 H
（ High，高）电平、接地电压 L（ Low，低）电平分别代表 1 和 0，以此实现信息的表达。
大部分数字电路是基于叫做 MOSFET（ Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，
金属氧化物半导体场效应管）的场效应管实现的。在数字电路中， MOSFET 通过组合可
以实现各种各样的逻辑电路。
1.3.2 　数值表达
数字电路中的信息由 0 和 1 两个数字表示，因此数字电路的设计基于二进制数
（ binary number）。二进制是指从 0 到 1 的数值在一位数字中表示，遇 2 则向上进位的数值表达方式。二进制的第 n 个数字位，数值上是 2 的 n-1 次方位。我们平时使用的数值表达方式是十进制（ decimal number），十进制中， 0 到 9 的数值可在一位中表示。图 1-16 说明了二进制和十进制的位值关系。

十进制数的 3210 可以表示为（ 103× 3） +（ 102× 2） +（ 101× 1） +（ 100× 0）。二进
制数的 1010 可以表示为（ 23× 1） +（ 22× 0） +（ 21× 1） +（ 20× 0），相当于十进制数 10。
一个数字位上可以表达数值的个数称为底数，十进制的底数是 10，二进制的底数是 2。
计算机中常用的数值表现方式， 除了二进制和十进制之外，还有八进制（ octal number）和十六进制（ hexadecimal number）等。八进制使用从 0 开始的八个数表达数值。十六进制中，从 10 到 15 使用字母 A 到 F 来表示，以 0 到 9 加上 A 到 F 表示十