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眾所周知我們現在身處數字化的世界，那么究竟什么才是數字化呢？其實所謂的數字化就是以簡單的0和1兩個二進制數字為基礎，對現實世界的各種數據進行搜集、存儲、運算并顯示的過程，而二進制中的0和1所依托的數字邏輯基礎就是數字電路中兩種基礎狀態。雖然我們自然界的各種元素都是模擬的，但信息化的社會已經離不開數字電路帶來的0和1。

二進制是現在通用電子信息技術的運算基礎，由于二進制僅有0和1兩個基礎數字，所以任何具有兩個不同穩定狀態的元件都可用二進制來表達，例如，電壓的「高和低」、開關的「開和關」，電流的「正和負」等。一般來講，利用數字來代表兩種截然不同的狀態是很容易實現的。在數字電路中，基本的邏輯門實現就直接應用了二進制，因此現代的計算機和依賴電路處理的設備里都延續了二進制的使用。

微控制器中常見的數字值

數字電路組成了芯片的基礎，大部分具有數據處理和控制能力的芯片都是數字電路，目前最普遍的處理單元微控制器也不例外。微控制器借助數字電路提供的二進制數字0和1，能夠理解「電壓高低」、「電流是否流動」、「開還是關」等問題。

微控制器使用的數據是有單位的，當數據用二進制數表示時，一個數字稱為一位。一般來講，我們常見的微控制器可分為4位、8位或16位等，這些位數代表了在一個時鐘周期內，微控制器所處理的二進制代碼數。但值得注意的是，1K（Kilo）位是1024位，而不是1000位。

在二進制中，半字節（nibble）是一個4位的二進制數，代表1個半字節（4位）的數據。字節（byte）是一個8位的二進制數，代表1個字節（8位）的數據。此外，還可以使用“字”表示處理器所處理的數據。例如，在4位微控制器中，4位數據有時稱為1個字；在16位微控制器中，16位數據有時稱為1個字。因此，要提前查看在微控制器中1個字的位數是多少，以及如何處理它們。

除了二進制，在數據處理中，十進制與十六進制也是常見的數字值。下圖為十進制數、二進制數和十六進制數的對比表。由于二進制數的4位可以用十六進制數中的1位來表示，所以通過采用十六進制數可以使二進制的數據處理起來很方便。

數字值之間的轉換

若想將十進制轉化為二進制，需要先用數字除以2，然后取余數，再逆序排列的方法。以十進制數100為例，首先要用100除以2。它能被50整除，余數為0。然后，用50除以2得到25，再用25除以2，去掉余數1，繼續計算，直到不被整數除掉為止。計算結果的余數從下往上逆序排，便將其轉換為了二進制數（1100100）。

那么如何轉換為十六進制數呢？如果用100除以16，就是6，余數為4。因此，當十進制數100轉換為十六進制數時，就變成了（64）。

無論是控制器還是處理器，無論是簡單的單片機還是復雜的服務器，回歸到最基礎的部分就是這些由簡單數字組成的算術單元，在下篇文章中，我們將介紹數字電路中的邏輯運算，請大家繼續關注哦～

原文標題：芝識課堂【微控制器基礎】——電路中的“數字與邏輯”（上）

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