二進制數字是零和數字計算機和系統使用的信息流

與線性或模擬電路不同，如交流放大器處理從一個值到另一個值不斷變化的信號，例如幅度或頻率，數字電路處理僅包含兩個電壓電平或狀態的信號，標記為邏輯“0”和邏輯“1”。

通常，邏輯“1”表示較高的電壓，例如5伏，通常稱為HIGH值，而邏輯“0”表示低電壓，例如0伏或接地，以及通常被稱為LOW值。表示“1”（1）和“0”（零）的數字值的這兩個離散電壓電平通常稱為：BInary digiTS，以及數字和計算電路和應用程序通常稱為二進制BITS。

零和二進制位

因為只有兩個有效的布爾值表示邏輯“1”或邏輯“0”，所以使用二進制數的系統是理想的二進制數字系統是一個Base-2編號系統，遵循與常用小數或基數為10的數字系統。因此，代替10的冪，（10 n），例如： 1,10,100,1000 等，二進制數使用2的冪，（2 n）有效地將每個連續位的值加倍，例如： 1,2,4,8,16,32 etc。

用于表示數字電路的電壓可以是任何值，但通常在數字和計算機系統中，它們保持在10伏以下。在數字系統中，這些電壓稱為“邏輯電平”，理想情況下，一個電壓電平表示“高”狀態，而另一個不同且較低電壓電平表示“低”狀態。二進制數系統使用這兩種狀態。

數字波形或信號由在這兩個“高”和“低”狀態之間來回切換的離散或獨特電壓電平組成。但是什么使得信號或電壓“數字化”以及我們如何能夠代表這些“高”和“低”電壓水平。電子電路和系統可分為兩大類。

?模擬電路 - 模擬或線性電路放大或響應連續變化的電壓電平可以在一段時間內在正值和負值之間交替。

?數字電路 - 數字電路產生或響應兩個不同的正或負電壓電平，代表邏輯級別“1”或邏輯級別“0”。

模擬電壓輸出

模擬（或模擬）電路與數字電路之間差異的簡單示例電路如下所示：

模擬電壓輸出表示

這是一個模擬電路。電位器的輸出隨著抽頭端子旋轉而變化，產生0伏特和V MAX 之間的無限數量的輸出電壓點。輸出電壓可以從一個值緩慢或快速地變化到一個值，因此在兩個電壓電平之間沒有突然或階躍變化，從而產生連續可變的輸出電壓。模擬信號的示例包括溫度，壓力，液位和光強度。

數字電壓輸出

在此數字電路示例中，電位器抽頭已被單個旋轉開關取代，該旋轉開關依次連接到串聯電阻鏈的每個結點，形成基本的分壓器網絡。當開關從一個位置（或節點）旋轉到下一個輸出電壓時，V OUT 在每個開關動作或步進的離散且獨特的電壓電平中快速變化，表示1.0伏的倍數，如圖所示例如，輸出電壓為2伏，3伏，5伏等，但不是2.5V，3.1V或4.6V。通過使用多位置開關并增加分壓器網絡內的電阻元件數量，可以輕松產生更精細的輸出電壓，從而增加了分立開關步驟的數量。

數字電壓輸出表示

h3>

然后我們可以看到模擬信號或數量與數字量之間的主要區別在于“模擬” “數量隨時間不斷變化，而”數字“數量具有離散（逐步）值。 “低”到“高”或“高”到“低”。

一個很好的例子就是你房子里的一個調光器可以上下調節燈光強度（亮度）。在完全開啟（最大亮度）和完全關閉之間旋轉，產生連續變化的模擬輸出。另一方面，使用標準的壁掛式燈開關，當操作開關時，燈可以是“ON”（HIGH），也可以是“OFF”（LOW）。結果是產生一種ON-OFF數字輸出之間沒有。

某些電路結合了模擬和數字信號，如模數轉換器（ADC）或數模轉換器（DAC）。無論哪種方式，數字輸入或輸出信號代表等效于模擬信號的二進制數值。

數字邏輯電平

在所有電子和計算機電路中，只允許兩個邏輯電平代表一個單一的州。這些級別稱為邏輯1 或邏輯0 ， HIGH 或 LOW ， True 或錯誤， ON 或 OFF 。大多數邏輯系統使用正邏輯，在這種情況下，邏輯“0”由零伏表示，邏輯“1”由較高電壓表示。例如，如圖所示，TTL邏輯為+5伏。

數字值表示

通常，盡可能快地從一個電壓電平“> 0”到“1”或“1”到“0”的切換，以防止邏輯電路的未命中切換。在標準TTL（晶體管 - 晶體管 - 邏輯）IC中，有一個預定義的輸入和輸出電壓限制范圍，用于定義什么是邏輯“1”值，什么是邏輯“0”值，如下所示。

TTL輸入＆amp;輸出電壓電平

然后，當使用+5伏電源時，2.0v和5v之間的任何電壓輸入均為被識別為邏輯“1”值，并且低于0.8v的任何電壓輸入被識別為邏輯“0”值。而2.7v和5v之間的邏輯門的輸出表示邏輯“1”值，而低于0.4v的電壓輸出表示邏輯“0”值。這被稱為“正邏輯”，并在這些數字邏輯教程中使用。

然后二進制數通常用于數字和計算機電路中，由邏輯“0”或邏輯“1”表示。二進制編號系統最適合二進制數字信號編碼，因為它只使用兩個數字，一個和零，以形成不同的數字。因此，在本節中關于二進制數，我們將看看如何將十進制或十進制數轉換為八進制數，十六進制數和二進制數。

所以在下一個教程中關于二進制數和二進制數系統我們將看十進制數轉換為二進制數，反之亦然，并引入Byte和Word的概念來表示一個更大的二進制數。