
【電】 digital system
digitally
【計】 D; DIG; digit; numerical digit
【經】 digit
system; scheme
【計】 system
【化】 system
【醫】 system; systema
【經】 channel; system
數位系統(Digital System)是指通過離散數值(通常以二進制0和1表示)進行信息處理與傳輸的技術體系。其核心特征包括邏輯運算、信號量化、抗幹擾能力和可編程性。該術語在電子工程與計算機科學領域具有明确界定。
從漢英詞典角度解析,"數位"對應英文"digital",源自拉丁語"digitus"(手指),引申為基于離散單元的計量方式。劍橋詞典指出,"digital system"定義為"使用數字信號而非連續模拟信號操作的系統"(Cambridge Dictionary, 2023 Edition)。
該系統包含三大基礎組件:
在應用層面,IEEE标準610.12-1990強調數字系統需滿足确定性狀态轉換規則,其設計遵循布爾代數原理。典型應用包括微處理器架構(參考文獻:Intel Technology Journal)、數字通信協議(參考文獻:IEEE 802系列标準)和嵌入式控制系統(參考文獻:ARM Architecture Manual)。
與現代模拟系統相比,數字系統的優勢體現在信號重構能力和誤差校正機制。牛津工程詞典特别指出,奈奎斯特采樣定理構成了數字信號處理的理論基礎,這是模拟系統無法實現的技術特性。
數位系統(也稱數字系統或進位制)是一套用有限符號表示數值的規則,核心是通過“基數”和“位值”組合表達數字。以下是關鍵解析:
基數
決定系統的符號數量。例如:
位值原理
每個位置的權重是基數的幂次。例如十進制數$123$可分解為:
$$
1 times 10 + 2 times 10 + 3 times 10^0
$$
十進制
人類日常使用,符合十指計數習慣,運算直觀。
二進制
計算機基礎,僅用0/1表示電路開關狀态,適合邏輯運算。
十六進制
編程常用,4位二進制可壓縮為1位十六進制(如$10112 = B{16}$),簡化代碼編寫。
六十進制
源自巴比倫,用于時間(時分秒)、角度計算(1°=60′)。
數位系統的選擇取決于應用場景,理解其原理對數學、計算機等領域至關重要。如需深入計算案例,建議查閱數論或計算機基礎教材。
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