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數位邏輯設計 全一冊
數位邏輯的觀念已經廣泛地應用在日常生活中,例如參加或不參加郊遊、打開或
關閉電視、買或不買東西、事件結果為真或假等情形,都只有兩種狀態,相當於數位
邏輯中的「1」或「0」,稱之為二進位(binary)表示法。
而數位邏輯電路是專門處理二進位的電路,通常應用在電腦、通訊、微處理機等
方面,本章將針對數位邏輯的觀念與數位積體電路做說明。
1-1 數量表示法
自古以來,人類就會使用各種不同的數量來表示或統計事物,例如身高 160 公分、
體重 50 公斤、溫度 30℃、交流電壓 110V 等,都是一種數量的表示法。一般而言,
數量的表示法可以區分為兩大類,即類比(analog)表示法與數位(digital)表示法,
分別說明如下:
一 類比表示法
類比表示法是指「連續變化的數量表示法」,這些數量變化都是連續性,在自然
界中大多數的物理量都是屬於類比表示法。例如溫度的變化、汽車油門速度的變化、
人類體重的增減、水銀溫度計的溫度顯示等,這些連續變化的數量稱之為類比表示
法。如圖 1-1(a) 所示為指針式三用電表, 以指針偏轉的角度來表示電壓或電流的大小,
且指針偏轉的角度是連續變化無間斷。
二 數位表示法
數位表示法是指「非連續變化的數量表示法」,這些數量變化都是不連續性的。
例如打開或關閉電視、日曆是一天撕掉一張、電子數字鐘的時、分、秒數與數位式溫
度計的溫度顯示等,這些不連續變化的數量稱之為數位表示法。如圖 1-1(b) 所示為
數位式三用電表,以數字來表示電壓或電流的大小,例如電壓為 110.72V,只能顯示
110.7V,其數字是近似且不連續的數量。
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