用數(shù)字信號完成對數(shù)字量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的電路稱為數(shù)字電路或數(shù)字系 統(tǒng)。由于它具有邏輯運(yùn)算和邏輯處理的功能，所以又稱數(shù)字邏輯電路。現(xiàn)代的數(shù)字電路是由半導(dǎo)體工藝制成的若干數(shù)字集成器件構(gòu)造而成的。邏輯門電路是數(shù)字邏輯電路的基本單元。存儲器是用來存儲二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)字電路。從整體上看，數(shù)字電路可以分為組合邏輯電路和時序邏輯電路兩大類。

數(shù)字電路與模擬電路不同，它不是利用信號大小強(qiáng)弱來表示信息的，而是利用電壓的高低或電流的有無或電路的通斷來表示信息的1或0,用一連串的1或0編碼表示某種信息 (由于只有1與。兩個數(shù)碼，所以叫二進(jìn)制編碼，下圖所示為數(shù)字信號與模擬信號波形對照)。用以處理二進(jìn)制信號的電路就是數(shù)字電路，它利用電路的通斷來表示信息的1或0。其工作信號是離散的數(shù)字信號。利用電路中的晶體管的工作狀態(tài)即可代表數(shù)字信號，即時而導(dǎo)通時而截止就可表示數(shù)字信號。

最初的數(shù)字集成器件以雙極型工藝制成了小規(guī)模邏輯器件，隨后發(fā)展到中規(guī)模邏輯器件；20世紀(jì)70年代末，微處理器的出現(xiàn)，使數(shù)字集成 電路的性能產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，出現(xiàn)了大規(guī)模的數(shù)字集成電路。數(shù)字電路最重要的單元電路就是邏輯門。

數(shù)字集成電路是由許多的邏輯門組成的復(fù)雜電路。與模擬電路相比，它主要進(jìn)行數(shù)字信號的處理（即信號以0與1兩個狀態(tài)表示），因此抗干擾能力較強(qiáng)。數(shù)字集成電路有各種門電路、觸發(fā)器以及由它們構(gòu)成的各種組合邏輯電路和時序邏輯電路。一個數(shù)字系統(tǒng)一般由控制部件和運(yùn)算部件組成，在時序脈沖的驅(qū)動下，控制部件控制運(yùn)算部件完成所要執(zhí)行的動作。通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，數(shù)字電路可以和模擬電路 實現(xiàn)互聯(lián)互通。

學(xué)習(xí)數(shù)字電路主要應(yīng)掌握以下概念：

（1） 組合邏輯電路

組合邏輯電路簡稱組合電路，它由最基本的邏輯門電路組合而成。

特點(diǎn)：輸出值只與當(dāng)時的輸入值有關(guān)，即輸出惟一地由當(dāng)時的輸入值決定。電路沒有記憶功能，輸出狀態(tài)隨著輸入狀態(tài)的變化而變化，類似電阻性電路，如加法器、譯碼器、編碼器、數(shù)據(jù)選擇器等都屬于此類。

（2） 時序邏輯電路

時序邏輯電路簡稱時序電路，它是由最基本的邏輯門電路加上反饋邏輯回路（輸出到輸入）或器件組合而成的電路，與組合電路最本質(zhì)的區(qū)別在于時序電路具有記憶功能。

特點(diǎn)：輸出不僅取決于當(dāng)時的輸入值，而且還與電路過去的狀態(tài)有關(guān)。它類似含儲能元器件的電感或電容的電路，如觸發(fā)器、鎖存器、計數(shù)器、移位寄存器、儲存器等電路都是時序電路的典型器件。

（3） 分類

按電路有無集成元器件來分，可分為分立元器件數(shù)字電路和集成數(shù)字電路。

按集成電路的集成度進(jìn)行分類，可分為小規(guī)模集成數(shù)字電路（SSI）、中規(guī)模集成數(shù)字電路（MSI）、大規(guī)模集成數(shù)字電路（LSI）和超大規(guī)模集成數(shù)字電路（VLSI）。按構(gòu)成電路的半導(dǎo)體器件來分類，可分為雙極型數(shù)字電路和單極型數(shù)字電路。

（4） 數(shù)字電路的特點(diǎn)

1） 同時具有算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算功能。

數(shù)字電路是以二進(jìn)制邏輯數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，使用二進(jìn)制數(shù)字信號，既能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算又能方便地進(jìn)行邏輯運(yùn)算（與、或、非、判斷、 比較、處理等），因此極其適合運(yùn)算、比較、存儲、傳輸、控制、決策等應(yīng)用。

2） 實現(xiàn)簡單，系統(tǒng)可靠。

以二進(jìn)制作為基礎(chǔ)的數(shù)字邏輯電路，可靠性較強(qiáng)，電源 電壓的小的波動對其沒有影響，溫度和工藝偏差對其工作的可靠性影響也比模擬電路小 得多。

3） 集成度高，功能實現(xiàn)容易，體積小，功耗低是數(shù)字電路突出的優(yōu)點(diǎn)。

電路的設(shè)計、維修、維護(hù)靈活方便，隨著集成電路技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字邏輯電路的集成度越來越高，集成電路塊的功能隨著小規(guī)模集成電路（SSI）、中規(guī)模集成電路 （MSI）、大規(guī)模集成電路（LSI）、超大規(guī)模集成電路（VLSI）的發(fā)展也從元器件級、器件級、部件級、板卡級上升到系統(tǒng)級。只需釆用一些標(biāo)準(zhǔn)的集成電路塊單元連接就能組成電路。對于非標(biāo)準(zhǔn)的特殊電路還可以使用可編程序邏輯陣列電路，通過編程的方法實現(xiàn)各種邏輯功能。

數(shù)字電路與數(shù)字電子技術(shù)廣泛地應(yīng)用于電視、雷達(dá)、通信、電子計算機(jī)、自動控 制、航天等科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

數(shù)字電路又可分為數(shù)字脈沖電路和數(shù)字邏輯電路。前者研究脈沖的產(chǎn)生、變換和測量；后者對數(shù)字信號進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。

數(shù)字電路的劃分：

(1) 按功能分為組合邏輯電路和時序邏輯電路兩大類

前者在任何時刻的輸出，僅取決于電路此刻的輸入狀態(tài)，而與電路過去的狀態(tài)無關(guān)，它們不具有記憶功能，常用的組合邏輯器件有加法器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器等。后者在任何時候的輸出，不僅取決于電路此刻的輸入狀態(tài)，而且與電路過去的狀態(tài)有關(guān)， 它們具有記憶功能。

(2) 按結(jié)構(gòu)分為分立元器件電路和集成電路

前者是將獨(dú)立的晶體管、電阻等元器件用導(dǎo)線連接起來的電路。后者將元器件及導(dǎo)線制作在半導(dǎo)體硅片上，封裝在一個殼體內(nèi)，并焊出引線的電路。集成電路的集成度是不同的。

數(shù)字電路主要研究對象是電路的輸出與輸入之間的邏輯關(guān)系，因而在數(shù)字電路中不能釆用模擬電路的分析方法，如小信號模型分析法。由于數(shù)字電路中的器件主要工作在開關(guān)狀態(tài)，因而釆用的分析工具主要是邏輯代數(shù)，用功能表、真值表、邏輯表達(dá)式、波形圖等來表達(dá)電路的主要功能。