在物理机制上用数字信号表示数字代码
为什么能用数字代码来表示各种信息呢?这就涉及计算机的物理机制。计算机是一种复杂的电子线路，传送和处理的实际对象是电信号。电信号又分为模拟信号和数字信号两种。模拟信号是一种随时间连续变化的电信号，如电流信号、电压信号等。我们可以用电流或电压的幅值来模拟数值或物理量的大小，如模拟温度的高低、压力的大小等。处理模拟信号的计算机称为模拟计算机，只应用在极特殊的领域中。用模拟信号表示数据的大小有许多缺点，如表示的精度低、表示的范围小、抗干扰能力弱、不便于存储等。如果用数字信号表示信息则可以克服以上缺点。
数字信号是一种在时间上或空间上断续变化的电信号，如电平信号和脉冲信号。单个电信号一般只取两种状态，如电平的高或低、脉冲的有或无，这样就可以用这两种状态分别表示数字代码1和0，称为二值逻辑。比如，用高电平状态表示1，低电平状态表示0;或者用有脉冲的状态表示1，无脉冲的状态表示0。用1位数字信号表示Ⅰ位数字代码，用多位数字信号的组合就可以表示多位数字代码。处理数字信号的计算机称为数字计算机，电平信号和脉冲信号是数字计算机中最基本的电信号形式。用数字信号可以表示数字代码，用数字代码又可以表示各种信息，因而数字计算机能用于各行各业，处理广泛的信息。下面通过两个例子说明如何用多位电信号的组合来表示多位数字代码。
用一组电平信号表示4位数字代码
电平信号利用信号电平的高、低状态表示不同的代码，所以电平信号通常需要一段有效维持时间。可以用4根信号线分别输出4个电平信号，每个电平信号表示1位代码。我们约定，+5V为高电平，表示1;0 V为低电平，表示0。如图1-3所示，4位电平信号表示4位数字代码1011，它们可能表示一个4位的二进制数，也可能表示一个命令或一种状态的编码。每一位信号各占用一根信号线，因而这一组电平信号在空间上的分布是离散的。在计算机中常用电平信号表示并行传送的信息，如用若干根信号线同时传送的数据、地址或其他信息的编码。
用一串脉冲信号表示4位数字代码
与电平信号不同，脉冲信号的电平维持时间很短，如信号电平从0V向+5V(或-5V)跳变,维持极短时间后再回到原来的0V状态。因此，信号出现时其电平为+5V(或-5V)，信号未出现时其电平为0V。由于脉冲信号在时间上的分布是离散的，因而可以用一根信号线发出一串脉冲信号，在约定的时间内有脉冲表示1，无脉冲表示0。图1-4中的脉冲串表示4位数字代码1011。可以用脉冲信号的上升边沿或下降边沿表示某一时刻，对某些操作定时。例如，在脉冲上升边沿将数据送入某个寄存器中。另外，在计算机中常常用脉冲信号表示串行传送的数据。
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