数字信号的描述方法,模拟信号的表示方式可以是数学表达式,也可以是波形图等等。数字信号的表示方式可以用二值数字逻辑①,以及由逻辑电平描述的数字波形。

二值数字逻辑和逻辑电平,在数字电路中,可以用0和1组成的二进制数表示数量的大小,也可以用0和1表示两种不同的逻辑状态。当表示数量时,两个二进制数可以进行数值运算,常称为算术运算,将在1.3节介绍。当用0和1描述客观世界存在的彼此相互关联又相互对立的事物时,例如,是与非,真与假,开与关低与高,通与断等等,这里的0和1不是数值,而是逻辑0和逻辑1。这种只有两种对立逻辑状态的逻辑关系称为二值数字逻辑或简称数字逻辑。

在电路中,可以很方便地用电子器件的开关来实现二值数字逻辑,也就是以高、低电平分别表示逻辑1和0两种状态。在分析实际数字电路时,考虑的是信号之间的逻辑关系,只要能区别表1.1,2 电压范围与逻辑电平的关系出表示逻辑状态的高、低电平,可以忽略高、低电平的具体数值。表1.1,2所示为一类CMOs器件的电压范围与逻辑电平之间的关系。当信号电压在3.5~5Ⅴ范围内,都表示高电平;在0~1.5Ⅴ范围内,都表示低电平。这些表示数字电压的高、低电平通常称为逻辑电平②c.应当注意.逻辑电平不是物理量,而是物理量的相对表示。

图1,1.2所示为用逻辑电平描述的数字波形,其中图1~1.2(a)所示的逻辑0表示低电平,逻辑1表示高电平。图1.1.2(b)所示为16位数据的波形。

通常在分析一个数字系统时,由于电路采用相同的逻辑电平标准,一般可以不标出高、低电平的电压值,时间轴也可以不标。

二值数字逻辑是Binarv Digital Logic的译称。

逻辑电平是Logic Level的译称。

数字波形，数字波形的两种类数字波形是逻辑电平对时间的图形表示。数字信号有两种传输波形,一种是非归零型,另一种是归零型。在图1.1.3中,一定的时间间隔r,称为1位(1 bit),或者一拍。如果在一个时间拍内用高电平代表1,低电平代表0,称为非归零型,如图1.1.3(a)所示。如果在一个时间拍内有脉冲代表1,无脉冲代表0,称为归零型,如图1,1,3(b)所示。两者的区别在于,非归零型信号在一个时间拍内不归零,而归零型信号在一个时间拍内会归零。只有作为时序控制信号使用的时钟脉冲是归零型,除此之外的大多数数字信号基本都是非归零型,非归零型信号使用较为广泛。

数字信号的传输波形,(a)非归零型信号 (b)归零型信号

数字信号只有两个取值,故称为二值信号,数字波形又称为二值位形图。非归零信号的每位数据占用一个位时间。每秒钟所传输数据的位数称为数据率,数字逻辑概论.

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