数字电路中的0和1,似乎是没什么好说。但这是最基础,最基本的,也往往被我们这些初学者所忽略,学习的时候并没有真正理解它们存在的理由。

现在,自己来总结和整理自己在学习过程中对0和1的理解。

回想学习过的模拟电路,记得当时的带课老师和实验老师说过模拟电路的误差一般可以容许在10%内。自己在以往的实验中,很少或者是几乎没有10%这么大的误差容许。可想而知,在实际电路中的物理量是难于获得稳定又准确的结果。这是因为电路的本身制造不可能是完美的,存在一定的容差。在使用的环境中,又受到温度、湿度、闪电、太空射线以及其他的电路噪声等等的影响。这就让模拟电路难以完成一些复杂的算术运算和逻辑运算,有时候甚至是不可能的。

而数字电路采取0和1这两个逻辑值来表示物理量的实际值,从而隐藏了模拟电路的缺陷。可以用0和1是表示不同的物理状态,并不是电路中的物理量值0V,1V。比如电灯的亮和灭,水龙头的开关,电容的充电和放电等等都可以用1和0分别表示。还有的是,在数字电路中的5V电源,通常用1来表示,也称为高电平,接地用0来表示,称为低电平。其实这并不一定是5V和0V。在CMOS逻辑中用0来表示低电平的范围一般是0~1.5V,用1来表示高电平的范围是在3.5~5V。在TTL逻辑的低电平表示的范围是:0~0.8V,高电平的表示范围是2.0~5.0V。在平时的表述中更为常用的以是“低”和“高”代替0和1,这样也就会显得更具,而不感到抽象。在上述的情况都是正逻辑,也显得很自然。相反地,用0表是高电平,用1表示低电平,这就是负逻辑,这样是不是很别扭呢?

大家可能对上面的范围有些困惑。这跟我刚开始接触的时候是一样的:为什么是0~1.5V或者0~0.8V等范围表示为0呢?怎么不直接其实在前面已经告诉我们答案了。器件的制造不是完美的,又有干扰,各物理量值不可能是在一个固定值不变的,总会在其附件波动。若还是用固定的0V对应0逻辑,应5V对应1逻辑,那这样的电路还能正常帮我们工作吗?比如一个电路的输出要接到另一个电路的输入,只有在个端口的范围值里提取送过来的信息。好吧!我只知道这些了!

其实,0和1给人的感觉是非常的简单,计算机也觉得很简单,处理0和1的计算机效率更高。那要想了解我们身边这些神奇的硬件是如何工作的,那赶快从01开始吧!同时祝诸位学习愉快!