模擬量與數(shù)字量:
數(shù)字量和模擬量是兩種用于表示和處理不同類型數(shù)據(jù)的概念,常見(jiàn)于電子和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。它們?cè)?a target="_blank">信號(hào)處理、傳感器技術(shù)、通信和控制系統(tǒng)中有不同的應(yīng)用。
1. 數(shù)字量(Digital):
- 數(shù)字量是離散的,它表示為一系列離散的數(shù)值,通常是整數(shù)。
- 它們采用有限的離散值,如0和1,通常用于表示邏輯狀態(tài)(開(kāi)或關(guān)、真或假)或計(jì)數(shù)值。
- 數(shù)字信號(hào)在計(jì)算機(jī)和數(shù)字電子設(shè)備中廣泛使用,因?yàn)樗鼈円子谔幚?、存?chǔ)和傳輸。計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)通常以數(shù)字形式表示。
- 示例:二進(jìn)制表示(0和1)是一種常見(jiàn)的數(shù)字量表示方式。
在這里插入圖片描述
2. 模擬量(Analog):
- 模擬量是連續(xù)的,它表示為連續(xù)變化的數(shù)值,可以包括小數(shù)和分?jǐn)?shù)。
- 它們表示實(shí)際物理量,如電壓、溫度、壓力和聲音,它們?cè)谶B續(xù)范圍內(nèi)變化。
- 模擬信號(hào)通常以電壓或電流的形式傳輸,通過(guò)變化的電壓或電流來(lái)表示物理量的變化。
- 模擬量在傳感器、音頻設(shè)備、模擬電路和控制系統(tǒng)中廣泛使用。
- 示例:溫度傳感器輸出的電壓值是一個(gè)模擬量。
在這里插入圖片描述
在許多應(yīng)用中,數(shù)字量和模擬量之間需要相互轉(zhuǎn)換。例如,傳感器通常收集模擬數(shù)據(jù),但計(jì)算機(jī)處理和顯示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。這需要模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)來(lái)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)用于將數(shù)字信號(hào)還原為模擬信號(hào)。這些轉(zhuǎn)換器在許多現(xiàn)代電子設(shè)備中起著關(guān)鍵作用,使數(shù)字系統(tǒng)能夠與物理世界互動(dòng)。
邏輯1和邏輯0
不同的數(shù)字電平標(biāo)準(zhǔn)和通信協(xié)議使用不同的電壓電平來(lái)表示邏輯1和邏輯0。以下是一些常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)和它們的邏輯電平:
- TTL (Transistor-Transistor Logic):
- TTL是一種常見(jiàn)的數(shù)字邏輯電平標(biāo)準(zhǔn),通常用于數(shù)字電路和邏輯門。
- 邏輯1:通常表示為高電平,電壓約在2.0V到5.0V之間。
- 邏輯0:通常表示為低電平,電壓約在0V到0.8V之間。
- LVTTL (Low Voltage Transistor-Transistor Logic):
- LVTTL是TTL的低電壓變種,通常用于低功耗數(shù)字電路。
- 邏輯1:通常表示為高電平,電壓約在2.4V到3.6V之間。
- 邏輯0:通常表示為低電平,電壓約在0V到0.4V之間。
- RS-232是一種串行通信協(xié)議,使用正負(fù)電壓來(lái)表示邏輯狀態(tài)。
- 邏輯1:通常表示為-3V到-15V的負(fù)電壓。
- 邏輯0:通常表示為+3V到+15V的正電壓。
- RS-232通常使用于串行數(shù)據(jù)通信,例如在計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備之間。
- LVDS (Low Voltage Differential Signaling):
- LVDS是一種差分信號(hào)標(biāo)準(zhǔn),通常用于高速數(shù)據(jù)傳輸,如顯示屏接口。
- LVDS沒(méi)有固定的電壓電平,而是使用電壓差分來(lái)表示邏輯狀態(tài)。
- 通常,正邏輯狀態(tài)和負(fù)邏輯狀態(tài)之間的電壓差異表示邏輯1,而電壓差異相反表示邏輯0。
請(qǐng)注意,這些標(biāo)準(zhǔn)的具體電壓電平和定義可能在不同的規(guī)范版本中有所不同。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)具體的標(biāo)準(zhǔn)文檔或設(shè)備規(guī)格來(lái)確定邏輯1和邏輯0的電壓范圍。
數(shù)制與編碼:
數(shù)制是一種表示數(shù)字的方式,它規(guī)定了數(shù)字如何用符號(hào)、符號(hào)的排列和進(jìn)位等規(guī)則來(lái)表示。人們通常使用的是進(jìn)位計(jì)數(shù)制。在進(jìn)位計(jì)數(shù)制中表示數(shù)的符號(hào)處于不同的位置所代表的數(shù)的值是不同的常見(jiàn)的數(shù)制包括二進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制。下面是它們的基本概念和示例:
- 二進(jìn)制(Binary):
- 二進(jìn)制是一種基數(shù)為2的數(shù)制,只包含兩個(gè)數(shù)字,0和1。
- 在計(jì)算機(jī)和數(shù)字電子電路中廣泛使用,因?yàn)殡娮釉O(shè)備以高低電壓(通常表示為0和1)工作。
- 示例:二進(jìn)制數(shù)字1101表示十進(jìn)制數(shù)字13(1x2^3 + 1x2^2 + 0x2^1 + 1x2^0)。
- 十進(jìn)制(Decimal):
- 十進(jìn)制是我們?nèi)粘I钪凶畛S玫臄?shù)制,基數(shù)為10,包含0到9的數(shù)字。
- 每個(gè)位置的權(quán)重是10的冪次方,從右向左依次增加。
- 示例:十進(jìn)制數(shù)字123表示123=1x10^2 + 2x10^1 +3x2^0。
- 十六進(jìn)制(Hexadecimal):
- 十六進(jìn)制是一種基數(shù)為16的數(shù)制,除了0到9的數(shù)字,還包括A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)和F(15)。
- 十六進(jìn)制通常用于計(jì)算機(jī)編程和數(shù)據(jù)表示,因?yàn)樗o湊,便于表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)。
- 示例:十六進(jìn)制數(shù)字1A7表示十進(jìn)制數(shù)字423(1x16^2 + 10x16^1 + 7x16^0)。
這些不同的數(shù)制在不同的領(lǐng)域有不同的應(yīng)用。例如,計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用二進(jìn)制來(lái)表示和處理數(shù)據(jù),而人類更常使用十進(jìn)制進(jìn)行計(jì)數(shù)和計(jì)算。十六進(jìn)制常用于計(jì)算機(jī)編程中,用于表示內(nèi)存地址、顏色代碼等,因?yàn)樗鼘?duì)于表達(dá)二進(jìn)制數(shù)據(jù)更方便。要在這些數(shù)制之間轉(zhuǎn)換數(shù)字,需要了解各種數(shù)制之間的關(guān)系和轉(zhuǎn)換規(guī)則。
不同數(shù)制之間的標(biāo)識(shí)
為了區(qū)分?jǐn)?shù)的不同進(jìn)制,可在數(shù)的結(jié)尾以一個(gè)字符標(biāo)識(shí)。十進(jìn)制(decimal)數(shù)書寫時(shí)結(jié)尾用字母D(或不帶字母);
二進(jìn)制(binary)數(shù)書寫時(shí)結(jié)尾用字母B;
十六進(jìn)制(hexadecimal)數(shù)書寫時(shí)結(jié)尾用字母H。
例如二進(jìn)制表示:11010011B;十六進(jìn)制表示:0D3H(字符開(kāi)頭的數(shù)前面加0),0x是數(shù)學(xué)計(jì)數(shù)法在計(jì)算機(jī)中十六進(jìn)制的前標(biāo),表示該數(shù)為十六進(jìn)制數(shù),例如0xD3
在這里插入圖片描述
常見(jiàn)數(shù)值的不同進(jìn)制表達(dá)
這個(gè)表格顯示了不同進(jìn)制的數(shù)字表示,包括二進(jìn)制(前綴"0b")、十六進(jìn)制(前綴"0x")和八進(jìn)制(無(wú)前綴)。這種表示方法在編程和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中經(jīng)常用于清晰地表示不同進(jìn)制的數(shù)字。
包括前綴,以表格形式列出:
十進(jìn)制數(shù) | 二進(jìn)制表示 (0b) | 十六進(jìn)制表示 (0x) | 八進(jìn)制表示 |
---|---|---|---|
0 | 0b0 | 0x0 | 0 |
1 | 0b1 | 0x1 | 01 |
2 | 0b10 | 0x2 | 02 |
3 | 0b11 | 0x3 | 03 |
4 | 0b100 | 0x4 | 04 |
5 | 0b101 | 0x5 | 05 |
6 | 0b110 | 0x6 | 06 |
7 | 0b111 | 0x7 | 07 |
8 | 0b1000 | 0x8 | 010 |
9 | 0b1001 | 0x9 | 011 |
10 | 0b1010 | 0xA | 012 |
15 | 0b1111 | 0xF | 017 |
16 | 0b10000 | 0x10 | 020 |
255 | 0b11111111 | 0xFF | 0377 |
1000 | 0b1111101000 | 0x3E8 | 1750 |
-
控制系統(tǒng)
+關(guān)注
關(guān)注
41文章
6509瀏覽量
110381 -
模擬量
+關(guān)注
關(guān)注
5文章
491瀏覽量
25481 -
數(shù)字量
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
67瀏覽量
11256
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論