高低电平怎么转化为数字信号0和1?

用户4923754841494


在数字电路中高电平代表“1”,低电平代表“0”

在数字电路的世界里只有“0”和“1”,CPU只能识别由“0”和“1”组成的数据或者指令。芯片的输入口读取到高电平,芯片就认为是“1”;输入口读取到低电平,芯片就认为是“0”。

高低电平的概念

用一个方波来看就比较好理解了,上面的为高(H),下面的为低(L)

比如在TTL(Transistor-Transistor Logic)电平中,+5V为高,0V为低,当然这个是有一定的范围的,不可以能刚好+5V或者0V,只要电压大于2.4V我们就认为是高电平了,小于0.4就认为是低电平了。

高低电平怎么转换

我们都知道CPU由数千万,数亿甚至上百亿的三极管组成。电平其实就可以通过三极管来转换。

通过NPN的三极管就可以把高电平转换为低电平,当三极管的基极输入高电平时,三极管饱和导通,三极管集电极压降少于0.4V,为低电平,当三极管的基极输入为低电平时,三极管截止,三极管集电极的电压为VCC,为高电平。

芯片读取高低电平信号

CPU都会有输入/输出口,可以用于信号输出或者信号输入。需要输出信号时,通过写锁存器,把数据“1”或者“0”送到输出引脚;通过读锁存器,把引脚设置为输入,就可以读取引脚的高低电平了。

当然,要把高低电平的变化转换为由“1”和“0”组成而成的数据,还要加入时钟信号。

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在数字电路里只有0和1之分,对应到电平的幅值上就是低电平和高电平之分。虽然只有两个状态,但是计算机中的大千世界包括视频和图像都是用0和1来构成的。下面以简单的三极管电路来介绍高低电平的转换。

高电平、低电平的转换

以NPN三极管为例,假设单片机的GPIO端口接三极管的基极,电路如下图所示。

当单片机输出1时,三极管导通,输出端为低电平;当三极管输出0时;三极管截止,输出端为高电平。这就实现了0、1信号和高低电平的转换,上图中其实起到了反相器的作用,输入和输出正好相反。

数字电路中高低电平的表示

电子电路中,有多种电平规范,如TTL电平、CMOS电平等。不同的电平规范对高电平、低电平的规范也不相同。以TTL电平为例,一般以幅值信号高于2.5V即为高电平;电平幅值低于0.5V即认为是低电平,如下图所示。

以上就是这个问题的回答,感谢留言、评论、转发。更多电子设计、硬件设计、单片机等内容请关注本头条号:玩转嵌入式。感谢大家。

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你的问题本身就是答案。

在数字电路中,用高电平表示逻辑1,低电平表示逻辑0,这就是正逻辑。也可以用负逻辑。

在TTL中,2.4伏以上算是高电平,0.8伏以下算是低电平。

不存在转换问题。只是一种表达方式。


散居猎人


用单片机的GPIO输入。

接口电路就是2个比较器,每拍采样一次,高于高电平阈值写1,低于低电平阈值写0,在高低电平阈值之间保持原值。


ScholarMartin


高低电平在数字电路中表示1和0 高电平规定为1低电平规定为0 这是正逻辑反之是负逻辑 二进制的计数主要由触发器(双稳态)来完成 一个触发器代表一个位数 当每一个高电平脉冲触发时使触发器的0和1 也就是有电和没电的状态发生变化 以此进位。


用户1527011279045


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这个问题比较专业,我且用比较通俗的说法来回答这个问题吧!

电子震荡设备发出的是一系列的连续波形,比如矩形波、正弦波等。信号在进行传输时,发送端通过调制设备将有用信号(就是我们需要传达的信息,比如文字、图片等)附加在载波上,从而发送到对端。同样,接收端将收到的波形进行解调制,而得到有用的基础信号。

那么,这些连续的波形又是怎样识别为数字信号呢?

可以看到,波形都是具有一定的振幅的,即偏离中心位置的最大距离(波峰、波谷),在进行电平识别的时候,会设定一个阈值电压,也就是一个基准值。当在某一时刻(抽样点),我们抽样的电压(电平)高于阈值电压则视为高电平,即约定为1,;反之则视为低电平即约定为0。

可以说,连续的电信号(模拟信号)就是通过抽样而实现0,1(数字信号)转换的。

以上回答,不知是否解答清楚。不到之处,还望其他答主补充完善!

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科技漫漫说


说成“转化”感觉有点别扭,用“代表”或“表示”似乎要贴切些。

0和1 是二进制数码,和十进制0~9数码是一个意思。

常用高电平(某一范围内电平)代表1,也可用某一范围内低电平代表1,完全是人为的抽象规定,如果非要说“转化”,那就是存储元件的状态(电平、电荷或磁化状态)转化。

在描述数字电路时,我们会说0电平1平或脉冲1脉冲0,实质上也是在说电平高低,只是用0和1代表了,因为说一个准确电平是不妥的,0 ,1都代表了一个电平范围。

感觉不怎么好说,欢迎高手做高度概括的点评!


yihuan19681208


高低电平通过罗辑门电路转化成二进制的


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