数电基础知识：模拟与数字信号解析

"这是一份来自华中科技大学的数电专业资料，包含了丰富的数字电子技术知识，包括模拟信号与数字信号的对比，数字信号的基本概念如脉冲宽度、占空比、上升时间、下降时间，以及模拟量的数字表示方法等。" 在电子技术领域，信号被分为两大类：模拟信号和数字信号。模拟信号是指在时间和数值上都连续变化的信号，如常见的正弦波和指数函数。这些信号可以表示无限多的连续值，具有连续的幅度和时间变化。相反，数字信号则在时间和数值上都是离散的，通常表现为脉冲序列，如图中的脉冲波形。在数字电路中，我们用逻辑“0”和“1”来表示两种对立的状态，如开与关、真与假等，这些逻辑状态并不对应十进制数，而是逻辑层面的概念。 数字电路，特别是二值数字逻辑，利用电子元件的开关特性来处理这些逻辑状态。在实际应用中，逻辑“0”和“1”通常对应特定的电压电平，如高电平（H）和低电平（L）。例如，+5V可能代表逻辑“1”（高电平），而0V代表逻辑“0”（低电平）。逻辑电平的具体值可以根据不同的系统和应用进行定义。 占空比是数字信号中一个重要的参数，它表示脉冲宽度占整个周期的比例。若一个周期性数字脉冲的高电平持续时间为6ms，低电平持续时间为10ms，其占空比q即为6ms除以总周期16ms，等于37.5%。 上升时间和下降时间描述了脉冲从一个幅度的10%到90%所需的时间，这是衡量数字信号质量的一个指标。在许多系统中，典型的上升时间和下降时间在几十纳秒（ns）范围内。 此外，模拟量可以通过二进制编码转化为数字表示。比如，一个模拟量可以被量化并用数字0或1的字符串来表示，这个字符串由模数转换器（ADC）转化得到。例如，数值40可以表示为二进制的00000100，而数值30可以表示为00000011。 这份资料涵盖了数字电子技术的基础概念，对于理解和操作数字电路是非常有价值的，特别适合数电专业的学生或相关领域的从业者学习。