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了解数字电路是什么（入门级）

前面有写过《了解模拟电路设计(入门级)》的内容，浅显了解模拟电路，那常常和它进行比较的兄弟数字电路又是怎样的呢？

数字电路是什么？

数字电路不同与模拟电路的连续信号，它是离散信号，在使用中只有两种波形，一种是高的，一种是低的。它具有逻辑运算和逻辑处理功能，所以又被叫做数字逻辑电路。

数字电路在使用中是利用电源电压的高电平和低电平来分别表示0和1，从而实现信息的表达。

不同于生活中使用的数字0123456789，在电子硬件中最常使用的是2进制和16进制，而数字电路中采用的就是二进制。

二进制中一个字节（byte）通常由8个数据位(binarydigit)组成，数据位简写为bit。因为都是首字母b开头，所以为了便于区分，byte用B表示，bit用b表示。

反码与补码

了解数字电路，那就必须得知道反码与补码，这是基本中的基本。

对于正数，它的反码就是它的原码，若为负数，它的反码就是将原码中除符号位以外的所有数取反。

补码是在反码的基础上得到的，对于正数，它的补码就是原码，对于负数，它的补码是在反码的基础上加1（二进制的1）

数字电路中简化了对于内部原理的理解，所以很多功能直接表现理解就可以，而不需要知道内部是怎么设计的，它有三个基本门电路，与或非，通过基本门电路又可以组合成更多样的CMOS基本逻辑门电路。

从此衍生的还有其他的如存储元件锁存器，它具有像闩锁一样锁住使数据维持的特性。特性图如下：

更复杂的D锁存器：

另外逻辑电路也分为两个种类，组合逻辑电路和时序逻辑电路。

组合逻辑电路指的是输出值仅仅由输入信号的状态决定的电路，与时间无关，不依赖过去的输入进行判断，所以从电路组成上看，它只会有门电路，而没有存储元件。

时序逻辑电路和名字一样，会和时间有关，它的输出值同时依赖现在和过去输入信号，所以从电路组成上看，它会包含门电路以及存储电路。

发布于 2024-11-16

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