1.1.3 数字信号的描述方法

模拟信号的表示方式可以是数学表达式，也可以是波形图等。数字信号的表示方式可以用二值数字逻辑以及由逻辑电平描述的数字波形来表示。

1.二值数字逻辑和逻辑电平

在数字电路中，可以用0和1组成的二进制数表示数量的大小，也可以用0和1表示两种不同的逻辑状态。当表示数量时，两个二进制数可以进行数值运算，常称为算术运算。

当用0和1描述客观世界存在的彼此相互关联又相互对立的事物时，例如，是与非，真与假，开与关，低与高，通与断等，这里的0和1不是数值，而是逻辑0和逻辑1。这种只有两种对立逻辑状态的逻辑关系称为二值数字逻辑或简称数字逻辑。如果用逻辑1表示高电平、开关闭合、有信号输出等，逻辑0表示低电平、开关断开、无信号输出等，这样的表示方法称为正逻辑，反之称负逻辑，一般默认的都是正逻辑表示方法。

在电路中，可以很方便地用电子器件的开关来实现二值数字逻辑，也就是以高低电平分别表示逻辑1和0两种状态。在分析实际数字电路时，考虑的是信号之间的逻辑关系。应当注意，逻辑电平不是物理量，而是物理量的相对表示。

2.用逻辑电平表示数字波形

在数字电路中，电压一般只有两种值：例如5V和0V，则可以用二值数字逻辑来表示，也就是5V和0V可以分别用逻辑1和0两种状态来表示，如图1.1.2 a所示。数字信号只有两个取值，故称为二值信号。通常在分析一个数字系统时，由于电路采用相同的逻辑电平标准，一般可以不标出高、低电平的电压值，时间轴也可以不标。

数字波形是逻辑电平对时间的图形表示，如图1.1.2 b所示。