自然界的大部分物理量都是模擬信號,要把它們用計算機表示,需要將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,一般需要經(jīng)歷以下的階段:
抽樣——量化——編碼(由模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號)
信號是傳載信息的函數(shù),信號常分為模擬信號、連續(xù)時間信號、離散時間信號和數(shù)字信號。電子電路中的信號一般分為兩類:模擬信號,指該信號是時間的連續(xù)函數(shù),在一定動態(tài)范圍內(nèi)幅值可取任意值;處理模擬信號的電路,稱為模擬電路。數(shù)字信號,指該信號無論從時間上還是從大小上看其變化都是離散的,即不連續(xù),信號的幅值只可以取有限個值;處理數(shù)字信號的電路稱為數(shù)字電路。
和模擬電路相比,數(shù)字電路具有以下一些特點:
(1)在數(shù)字電路中,工作信號是二進制的數(shù)字信號,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、無兩種狀態(tài)。因此,凡是具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)的元件,其狀態(tài)都可以用來表示二進制的兩個數(shù)碼,故其基本單元電路簡單,這對實現(xiàn)電路的集成化十分有利。
(2)數(shù)字電路中處理的是二進制的數(shù)字信號,在穩(wěn)態(tài)時,數(shù)字電路中的半導體器件一般都工作在截止和導通狀態(tài),即相當于開關(guān)工作時的開和關(guān)狀態(tài)。而研究數(shù)字電路時關(guān)心的僅是輸出和輸入之間的邏輯關(guān)系。
(3)數(shù)字電路不僅能進行數(shù)值運算,而且能進行邏輯判斷和邏輯運算,這在計算機技術(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,并且具有較強的抗干擾能力。數(shù)字信號便于長期儲存,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。