二进制数字电压输出

二进制数字是零和数字计算机和系统使用的信息流

与线性或模拟电路不同，如交流放大器处理从一个值到另一个值不断变化的信号，例如幅度或频率，数字电路处理仅包含两个电压电平或状态的信号，标记为逻辑“0”和逻辑“1”。

通常，逻辑“1”表示较高的电压，例如5伏，通常称为HIGH值，而逻辑“0”表示低电压，例如0伏或接地，以及通常被称为LOW值。表示“1”（1）和“0”（零）的数字值的这两个离散电压电平通常称为：BInary digiTS，以及数字和计算电路和应用程序通常称为二进制BITS。

零和二进制位

因为只有两个有效的布尔值表示逻辑“1”或逻辑“0”，所以使用二进制数的系统是理想的二进制数字系统是一个Base-2编号系统，遵循与常用小数或基数为10的数字系统。因此，代替10的幂，（10 n），例如： 1,10,100,1000 等，二进制数使用2的幂，（2 n）有效地将每个连续位的值加倍，例如： 1,2,4,8,16,32 etc。

用于表示数字电路的电压可以是任何值，但通常在数字和计算机系统中，它们保持在10伏以下。在数字系统中，这些电压称为“逻辑电平”，理想情况下，一个电压电平表示“高”状态，而另一个不同且较低电压电平表示“低”状态。二进制数系统使用这两种状态。

数字波形或信号由在这两个“高”和“低”状态之间来回切换的离散或独特电压电平组成。但是什么使得信号或电压“数字化”以及我们如何能够代表这些“高”和“低”电压水平。电子电路和系统可分为两大类。

•模拟电路 - 模拟或线性电路放大或响应连续变化的电压电平可以在一段时间内在正值和负值之间交替。

•数字电路 - 数字电路产生或响应两个不同的正或负电压电平，代表逻辑级别“1”或逻辑级别“0”。

模拟电压输出

模拟（或模拟）电路与数字电路之间差异的简单示例电路如下所示：

模拟电压输出表示

这是一个模拟电路。电位器的输出随着抽头端子旋转而变化，产生0伏特和V MAX 之间的无限数量的输出电压点。输出电压可以从一个值缓慢或快速地变化到一个值，因此在两个电压电平之间没有突然或阶跃变化，从而产生连续可变的输出电压。模拟信号的示例包括温度，压力，液位和光强度。

数字电压输出

在此数字电路示例中，电位器抽头已被单个旋转开关取代，该旋转开关依次连接到串联电阻链的每个结点，形成基本的分压器网络。当开关从一个位置（或节点）旋转到下一个输出电压时，V OUT 在每个开关动作或步进的离散且独特的电压电平中快速变化，表示1.0伏的倍数，如图所示例如，输出电压为2伏，3伏，5伏等，但不是2.5V，3.1V或4.6V。通过使用多位置开关并增加分压器网络内的电阻元件数量，可以轻松产生更精细的输出电压，从而增加了分立开关步骤的数量。

数字电压输出表示

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然后我们可以看到模拟信号或数量与数字量之间的主要区别在于“模拟” “数量随时间不断变化，而”数字“数量具有离散（逐步）值。 “低”到“高”或“高”到“低”。

一个很好的例子就是你房子里的一个调光器可以上下调节灯光强度（亮度）。在完全开启（最大亮度）和完全关闭之间旋转，产生连续变化的模拟输出。另一方面，使用标准的壁挂式灯开关，当操作开关时，灯可以是“ON”（HIGH），也可以是“OFF”（LOW）。结果是产生一种ON-OFF数字输出之间没有。

某些电路结合了模拟和数字信号，如模数转换器（ADC）或数模转换器（DAC）。无论哪种方式，数字输入或输出信号代表等效于模拟信号的二进制数值。

数字逻辑电平

在所有电子和计算机电路中，只允许两个逻辑电平代表一个单一的州。这些级别称为逻辑1 或逻辑0 ， HIGH 或 LOW ， True 或错误， ON 或 OFF 。大多数逻辑系统使用正逻辑，在这种情况下，逻辑“0”由零伏表示，逻辑“1”由较高电压表示。例如，如图所示，TTL逻辑为+5伏。

数字值表示

First State	第二个状态
逻辑“0”	逻辑“1”
LOW	HIGH
FALSE	TRUE
低电平电压输出	高电平电压输出
0V或接地	+5伏
<<<>>>>	<<<>>>>

通常，尽可能快地从一个电压电平“> 0”到“1”或“1”到“0”的切换，以防止逻辑电路的未命中切换。在标准TTL（晶体管 - 晶体管 - 逻辑）IC中，有一个预定义的输入和输出电压限制范围，用于定义什么是逻辑“1”值，什么是逻辑“0”值，如下所示。

TTL输入＆amp;输出电压电平

然后，当使用+5伏电源时，2.0v和5v之间的任何电压输入均为被识别为逻辑“1”值，并且低于0.8v的任何电压输入被识别为逻辑“0”值。而2.7v和5v之间的逻辑门的输出表示逻辑“1”值，而低于0.4v的电压输出表示逻辑“0”值。这被称为“正逻辑”，并在这些数字逻辑教程中使用。

然后二进制数通常用于数字和计算机电路中，由逻辑“0”或逻辑“1”表示。二进制编号系统最适合二进制数字信号编码，因为它只使用两个数字，一个和零，以形成不同的数字。因此，在本节中关于二进制数，我们将看看如何将十进制或十进制数转换为八进制数，十六进制数和二进制数。

所以在下一个教程中关于二进制数和二进制数系统我们将看十进制数转换为二进制数，反之亦然，并引入Byte和Word的概念来表示一个更大的二进制数。