一、信号 Signal

1. 在数字系统中，信息变量（Information Varibles）只能取离散的值，抽象地表示为二进制

2. 二进制在物理上表示为物理量的 取值范围，例如电压、磁场方向等

3. 模拟信号（Analog）与数字信号（Digital）

   物理信号（电压）和数字信号相互转换时，依赖一定的阈值（Threshold Region），起到抗干扰的作用

图：模拟信号与数字信号，异步信号与同步信号

图：电压范围阈值（输入信号的阈值范围宽于输出信号）

二、数字系统 Digital System

1. 数字系统的构成要素
   • 接受一组离散的信息输入
   • 具有离散的内部信息（系统状态）
   • 由上述二要素，按一定规律进行作用，产生一组离散的信息输出
2. 数字计算机是一个数字系统

图：数字系统的模型图

图：数字计算机的模型图

三、计数系统 Number Systems

1. 数制

1. 数制的要素：

   • 基数（Radix）
   • 数字的基本符号（Cardinality）
   • 位权重（Bit Weight）

   示例：（以十六进制为例）

   • Radix：R=16
   • Cardinality：0，1，2，…，9，A，B，…，F
   • Bit Weight：对于十六进制数 ${(31A.5B4)}_{16}$，“3“ 的位权重为 $16^2$，”5“ 的位权重为 $16^{-1}$

2. 数制转换

四、编码 Codes

1. 独热码 One Hot Code

1. 独热码要求比特向量中只有 1 位为“1”，其它位全为“0“

   示例：将四个元素分别编码为（0001，0010，0100，1000）

2. 优点：逻辑简单直接

   缺点：信息表示率较低

2. 十进制数的二进制编码