Bases de l'électronique: analogique vs numérique

Nous divisons l'électronique en 2 grandes parties:analogiqueetnumérique.

Tout dans le monde naturel est analogique.

Température, lumière, distance, vitesse, humidité, son, tout est mesuré dans une quantité presque infinie de valeurs et de précision.

L'analogique est naturel. Le numérique, cependant, est artificiel. Les humains, dans leur quête ancestrale de compréhension de la nature et de création de systèmes artificiels et de simulations, ont imaginé le concept de mesures et de valeurs numériques.

Une représentation numérique ne peut prendre que 2 états:suroudésactivé. 1 ou 0.

Représenter les valeurs de base en utilisant uniquement0et1Les valeurs ont permis de résoudre des problèmes complexes de manière simple et nous ont finalement conduits à créer des choses comme nos ordinateurs, nos smartphones et Internet.

Nous pouvons combiner plusieurs valeurs binaires pour représenter des nombres qui ont plus de 2 états. Avec 2 nombres, nous pouvons définir 4 états, avec 3 nombres 8, avec 4 nombres 16, et ainsi de suite.

Ensuite, nous utilisons des protocoles et des conventions spécifiques pour représenter les valeurs.

Par exemple, nous pouvons représenter des nombres décimaux en utilisant une série de bits:

1peut être représenté par \ [1 \ times2 ^ 0 \]



10peut être représenté par \ [1 \ times2 ^ 1 + 0 \ times2 ^ 0 \]



111peut être représenté par \ [1 \ times2 ^ 2 + 1 \ times2 ^ 1 + 1 \ times2 ^ 0 \]



Les zéros non significatifs dans un nombre peuvent être supprimés ou ajoutés si nécessaire, car ils ne signifient rien en haut à gauche1:110peut être représenté un0110ou00000110si besoin. Il a exactement la même signification, car comme le système expliqué ci-dessus, nous multiplions simplement une puissance de 2 fois zéro.

En fonction de la valeur que nous devons représenter, nous devons avoir un nombre adéquat de chiffres pour représenter suffisamment de nombres.

Si nous voulons avoir 16 valeurs, donc nous pouvons compter de 0 à 15, nous avons besoin de 4 chiffres (bits). Avec 5 bits, nous pouvons compter 32 nombres. 32 bits nous donneront4,294,967,296nombres possibles.

64 bits nous donneront9,223,372,036,854,775,807nombres possibles.

Voici une table de conversion simple pour les 4 premiers chiffres, que nous pouvons générer en utilisant seulement 2 bits:

Nombre décimal Nombre binaire
0 00
1 01
2 10
3 11

Voici une table de conversion simple pour les 8 premiers chiffres:

Nombre décimal Nombre binaire
0 000
1 001
2 010
3 011
4 100
5 101
6 110
7 111

Si vous remarquez, j'ai répété la séquence ci-dessus, en ajoutant1au lieu de0dans la série de 4 à 7.

Voici une table de conversion simple pour les 16 premiers chiffres:

Nombre décimal Nombre binaire
0 0000
1 0001
2 0010
3 0011
4 0100
5 0101
6 0110
7 0111
8 1000
9 1001
10 1010
11 1011
12 1100
13 1101
14 1110
15 1111

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