电路换算上的二进制数

数值大校也就是说 2010 中的"2"代表了 2 个"千"，45 中的"4"代表了 4 个"十"，而 368 中 的"8"代表了 8 个"一"，而且同一个数码放在不同的位置上就代表了不同数值，如 555 中，三个 5 的权分别

100，10，1，那么第一个 5 代表的数值就是 5X100，第二个 5 代表的数值是 5X10，的三个 5 代表的数

值是 5X 1。采用这种方法，我们就可以用有限的数码来表示无限的数据了。

总结一下，十进制采用了 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9 共 10 个数码，基数是 10，进行运算 的时候，我们采用逢十进一。

这是我们现实生活中需要用到的十进制的一些情况，那么我们在数字电路中必然也要采用这种计数方 法，电路中传输的就是电压和电流，我们要用 10 种不同的状态来表示这 10 个数码有点困难。我们举例来 说吧，譬如有一个电压，0～5V ，那么我们就可以这样来表示 0～9 这 10 个数码，如表 1。

表 1 电压和数码之间的对应关系

接下来就是要制造一个能够精确的实现 0V，0.5V，1V，1.5V……4.5V 等各种电平的基本电路，但这一

件是非常困难的事情。两个相邻的电平只有 0.5V，电路受到干扰，电平偏移 0.5V，那么就变成另外一个数 据了，而要保证电平完全没有漂移是不可能的，所以，十进制数在电路中很难直接实现了。即使勉强实现 了，数据传输的时候又遇到了更大的数据准确性的问题，因为电平经过导线传输的时候会变化，相邻的两个 电平很容易混淆。这种十进制数在数字电路中是没法直接实现，更别说是在微处理器这种高频电路中实现 了。这样必然要另外想办法了。而戈特弗里德·威廉·凡·莱布尼茨（Gottfried Wilhelm von Leibniz，1646

年 7 月 1 日～1716 年 11 月 14 日）在 18 世纪初提出的二进制帮助人们解决了问题，虽然莱布尼茨受中 国的易经八卦启发而发明的二进制数最初不是用来设计电路的，因为那个时候人们才开始研究电的现象，电 灯，电池等都还没有出现。但 20 世纪初人们制造出二极管、三极管、集成电路等的时候，却把二进制拿来 用于电路的设计。二进制数因为只有两个数 0 和 1，状态也只有两种，在电路中实现起来就方便的多了，只 要一个高电平和低电平就可以，甚至说有电流和无电流、有电荷和无电荷都可以表示，这样的话电路的实现 非常简单，而且这种电路也不容易受到干扰，抗干扰性好的多。还是以上面 0～5V 的一个电平来说明，看图2。

?

从图 2 中可以看到，我们可以认为 0～1V 都是低电平，2.4V～5V 都是高电平，若假设低电平代表 0，高电 平代表 1，那么我们就实现了二进制数了，这个电路简单，而且易与实现，电平允许有一定的漂移，提高了 抗干扰能力，数据传输可*性高的多。所以数字电路中采用了二进制数。

假若以高电平代表 1，低电平代