數(shù)字系統(tǒng)一詞是指硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)等組件及其使用。一個(gè)系統(tǒng)可以由許多不同的組件組成;例如，計(jì)算機(jī)有主機(jī)、硬盤(pán)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、顯示器等。外圍設(shè)備是可以連接到數(shù)字系統(tǒng)的數(shù)字組件，例如數(shù)碼相機(jī)或打印機(jī)。本文為大家加深關(guān)于多倫多大學(xué)ECE241H1課程(數(shù)字系統(tǒng))的理解。

一、數(shù)字系統(tǒng)概述

計(jì)算機(jī)以數(shù)字形式處理信息，更具體地說(shuō)是以二進(jìn)制格式處理信息。二進(jìn)制數(shù)只有兩個(gè)不同的值：0 或 1。每一個(gè)不同的值都代表著被稱(chēng)為晶體管的電子開(kāi)關(guān)的開(kāi)和關(guān)狀態(tài)。因此，所有計(jì)算機(jī)都只包含二進(jìn)制數(shù)。任何十進(jìn)制數(shù)(基數(shù) 10，包含從 0 到 9 的十個(gè)數(shù)字)都可以表示為二進(jìn)制數(shù)(基數(shù) 2，包含數(shù)字 0 和 1)。

計(jì)算機(jī)的基本模塊包括中央處理器(CPU)、內(nèi)存和輸入/輸出(I/O)。計(jì)算機(jī)的中央處理器與人腦基本相同。計(jì)算機(jī)的內(nèi)存在概念上與人類(lèi)的內(nèi)存相似。向人類(lèi)提問(wèn)相當(dāng)于使用類(lèi)似鍵盤(pán)的輸入設(shè)備將程序輸入計(jì)算機(jī)，而回答問(wèn)題在概念上相當(dāng)于將程序的預(yù)期結(jié)果發(fā)送到計(jì)算機(jī)的輸出設(shè)備(如打印機(jī))。兩者的主要區(qū)別在于，人類(lèi)可以獨(dú)立思考，而計(jì)算機(jī)只能回答程序設(shè)定的問(wèn)題。

二、數(shù)字系統(tǒng)舉例

用于將信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字解決方案的數(shù)字硬件和軟件組件(內(nèi)部和外部)。當(dāng)數(shù)字系統(tǒng)相互連接時(shí)，就形成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。例如

智能手機(jī)是一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)，包含軟件(應(yīng)用軟件、操作系統(tǒng))、輸入組件(如觸摸屏、鍵盤(pán)、攝像頭和麥克風(fēng))、輸出組件(如打印機(jī)、電腦等)和輸出組件(如打印機(jī)等)。顯示器和揚(yáng)聲器)、內(nèi)存組件(如硅芯片、半導(dǎo)體晶片)、通信組件(如 SIM 卡、wi-fi、藍(lán)牙或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)天線(xiàn))以及由一個(gè)或多個(gè)硅芯片組成的處理器。

臺(tái)式計(jì)算機(jī)，配有用于乳品生產(chǎn)的特定軟件和硬件組件。計(jì)算機(jī)通過(guò)電纜與擠奶設(shè)備連接，通過(guò) Wi-Fi 與讀取奶牛標(biāo)簽的傳感器連接。軟件利用這些硬件組件記錄每頭奶牛的產(chǎn)奶量。這些系統(tǒng)還可以通過(guò)算法控制擠奶設(shè)備與每頭奶牛的連接、飼料的輸送和閘門(mén)的開(kāi)啟。

數(shù)字系統(tǒng)旨在以數(shù)字格式存儲(chǔ)、處理和傳輸數(shù)據(jù)。它們應(yīng)用廣泛，包括過(guò)程控制、通信系統(tǒng)、數(shù)字工具和消費(fèi)產(chǎn)品。數(shù)字計(jì)算機(jī)(通常稱(chēng)為 "個(gè)人電腦")就是典型的數(shù)字系統(tǒng)。

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