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二進制與邏輯電平
2020-11-10
廣州科譽
3141
數(shù)字系統(tǒng)含有兩種可能狀態(tài)的運算，可用兩個不同的電平來表示這兩種狀態(tài)，即高電平(HIGH)和低電平(LOW)。 這兩種狀態(tài)也可以用兩個不同的電流值或刻在CD、DVD上的凹點或凸點表示。在諸如計算機這樣的數(shù)字系統(tǒng)中，這兩種狀態(tài)的組合稱為編碼，用來表示數(shù)字、符號、字母和其他類型的信息。這種具有兩種狀態(tài)的計數(shù)系統(tǒng)稱為二進制。在二進制中，僅有0和1兩個數(shù)字。一個二進制數(shù)字稱為一位。
接下來了解一下，二進制數(shù)字。
二進制中的兩個數(shù)字0和1稱為位(bit, 是二進制數(shù)字binary digit的縮寫)。在數(shù)字電路中，使用兩個不同的電平表示這兩個位。一般情況下，1 用高電平表示，0用低電平表示，這種邏輯體制稱為正邏輯，即
高電平(HIGH) =1，低電平(LOW) =0
在另一種體制中，1用低電平表示，0用高電平表示，這種邏輯體制稱為負邏輯。
一組位 (0和1的組合) 稱為編碼，用來表示數(shù)字、 字母、符號、指令及任何給定應用中所需表示的對象。
用來表示1和0的電壓稱為邏輯電平。理想情況下，一個電平表示高電平，另一個電平表示低電平。在實際的數(shù)字電路中，高電平可以是指定的最小值和最大值之間的任意值。同樣，低電平也可以是指定的最小值和最大值之間的任意電壓值，但在認可的高電平范圍和低電平范圍之間不能有重疊。
圖中給出了數(shù)字電路中高電平和低電平通常的變化范圍。
變量VH(max)表示高電平的最大電壓值，變量VH(min)表示高電平的最小電壓值，VL(max) 表示低電平的最大電壓值，VL(min)表示低電平的最小電壓值。在正常工作中，VH(min) 和VL(mx)之間的電壓值禁止出現(xiàn)，因為在此范圍內的電壓既可以是高電平也可以是低電平。
例如，在CMOS數(shù)字電路中，高電平值在2-3.3V之間，低電平值在0-0.8V之間，也就是說，如果輸入電壓為2.5V,電路將它作為高電平或二進制數(shù)1;如果輸入電壓為0.5V,電路將它作為低電平或二進制數(shù)0。在這種類型的電路中，0. 8-2V之間的電平值是禁止出現(xiàn)的。
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