本篇是新開章節(jié)"數(shù)字世界"的開篇介紹,這個大章的博客們主要是介紹數(shù)字電路的基礎知識。寫它們的原因是在介紹單片機的過程中,發(fā)現(xiàn)如果假設讀者們完全沒有了解過數(shù)字電路,有些東西很難只言片語介紹清楚,所以干脆就在這里專門講一講。這里的很多東西是按照閻石的《數(shù)字電子技術基礎》教材介紹的,為了避免枯燥,我盡量按照先展示現(xiàn)象后剖析原理的順序進行,過程中難免大量精簡和未言盡的地方,不懂的大家可以詳細參考這本教材。
學會數(shù)字思維,進入數(shù)字世界
什么是數(shù)字量、什么是數(shù)字電路,這一切都要先從自然界的模擬思維轉變到數(shù)字思維說起。一般書面的說法是自然界存在的連續(xù)變化的事物是模擬量,比如我們感知到冷熱酸甜,從赤道到南極,我們感受到的不同溫度就是連續(xù)變化的,不存在從一個量瞬間變化到另一個量的情況,即使你把一塊凍的硬邦邦的肉一下子丟進滾燙的巖漿,它的溫度也是從零下逐漸變到零上直至開始燃燒,只不過這個過程可以很快而已。
和自然界連續(xù)變化的模擬量相對的就是我們的數(shù)字量,數(shù)字量是不是人類文明獨創(chuàng)的呢?不是的,自然界也有數(shù)字量,比如一頭牛、兩頭牛、三頭牛等等,人類只不過創(chuàng)造了頭、只、個等量詞來描述它們。一頭牛變成兩頭牛是跳變的,不存在1.5頭牛(不要跟我杠拿刀劈一半什么的),這種不可連續(xù)變化的量就是數(shù)字量。
對于都會數(shù)數(shù)的我們來說,理解一只兩只這樣的數(shù)字量來說是不是太簡單了,大家都懂,那為什么我們還是會對數(shù)字電路里的概念感覺到迷茫呢?那是因為這里面涉及到進制的問題,我們從生下來就開始學數(shù)數(shù),先從一數(shù)到10,然后再從十數(shù)到一百,慢慢學會之后可以數(shù)千、萬、億等,我們接觸到的,大部分都是10進制的,而電路的世界中,我們大部分是二進制的,要么是0要么是1,這么一長串01組合起來,我們這種不經(jīng)常打交道的人理解起來就暈圈了。
我拿了數(shù)字世界作為本章的標題,就是想通過一篇篇的博客讓大家培養(yǎng)一種數(shù)字思維,理解數(shù)字電路的工作模式和原理,而了解并熟悉二進制就是數(shù)字邏輯的第一課,不過光會數(shù)數(shù)可不夠,我還要告訴你們門電路、數(shù)字電路、大規(guī)模集成電路等等,一步一步介紹怎么從會掰指頭數(shù)數(shù)的娃娃變成會做應用題的初中生,至于想變成大學生,還需要學好多好多東西,慢慢來吧,教不教的動我也不知道呢。
那下面,我們就開始我們這個系列博客的第一集:《數(shù)字電路基礎(2)——數(shù)的進制》,首先你得有點“B”數(shù)之認識數(shù)的進制。