也許你還沒(méi)有意識(shí)到，我們?nèi)祟?lèi)其實(shí)一直生活在“數(shù)字”的世界里，老祖宗發(fā)明了“度、量、衡”（這本質(zhì)上就是模數(shù)變換器 - ADC），就把世間能夠感知到的一切“物”進(jìn)行了量化，比如身高1米78的小張同學(xué)到超市買(mǎi)了3斤6兩蘋(píng)果、中午11點(diǎn)30分要趕去北京的高鐵。。。雖然我們面對(duì)的自然界的對(duì)象是“模擬“（Analog）的，也就是說(shuō)連續(xù)的量，但我們大腦里處理的信息，相互之間交流的信息，都已經(jīng)轉(zhuǎn)變成了量化的、不連續(xù)的數(shù)字量（Digital）。

對(duì)連續(xù)的量進(jìn)行量化，大大方便了我們對(duì)信息的處理，這包括了我們的邏輯判斷（如果。。。那么。。。否則。。。）、數(shù)值計(jì)算等。

我們常常掛在嘴邊的高/矮、上/下、對(duì)/錯(cuò)、開(kāi)/關(guān)等其實(shí)就是非0即1的二進(jìn)制，其實(shí)高多少、對(duì)幾分、開(kāi)多大必然存在著中間的模糊地帶，但我們生活中仍然對(duì)很多事情做二值化的處理。

當(dāng)然僅有二進(jìn)制是不夠的，我們將一天劃分為12個(gè)時(shí)辰/24個(gè)小時(shí)，1年365天，1個(gè)小時(shí)分為60分鐘；古代的一斤分為16兩；各種制式適用于不同事物的量度，而進(jìn)化下來(lái)，我們生活中最常用的就是十進(jìn)制方式，不同的進(jìn)制方式（編碼方式）之間可以進(jìn)行換算。

這其實(shí)就是“數(shù)字邏輯”的基礎(chǔ)。拋開(kāi)我們的信息載體“電路”，數(shù)字邏輯就是我們每個(gè)活著的人大腦中每天盤(pán)算的事情，是我們生活的日常。

翻看一下我們正在學(xué)的“數(shù)字電路”課程，可以說(shuō)整個(gè)課程中，95%的內(nèi)容講的是“數(shù)字邏輯”，這些完全可以脫離開(kāi)電路，僅有5%的部分講述的是如何用“合適的電信號(hào)”來(lái)表征我們?nèi)祟?lèi)大腦認(rèn)知的數(shù)字信息，并有效地處理這些數(shù)字信息。

如果把數(shù)字世界看成對(duì)變化著的模擬世界進(jìn)行“理想化”的抽象的話，我們同時(shí)要研究的就是如何盡可能理想化（穩(wěn)定、真實(shí)）地表征信息、如何處理那些非理想化的因素，表現(xiàn)在電路上就是使用CMOS器件、高/低電平的判斷、傳輸時(shí)間的影響、時(shí)序電路中的延遲、組合邏輯中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)。。。等等，這些都是在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)中要考慮到的因素。

而數(shù)字邏輯，正如我們每天的日常大腦所做的，對(duì)應(yīng)教材中的：

各種邏輯門(mén) - 因果關(guān)系，由一個(gè)或多個(gè)輸入產(chǎn)生的不同輸出結(jié)果，今天我還問(wèn)了同事們一個(gè)問(wèn)題 - 什么是“門(mén)”（Gate），為什么邏輯用“門(mén)”來(lái)表達(dá)？

組合邏輯 - 多個(gè)因素在一起產(chǎn)生的多種可能性、以及基于這些可能性做出的選擇，比如學(xué)號(hào)、快遞地址、從清華南門(mén)到北京火車(chē)站的道路

時(shí)序邏輯 - 我們的世界一個(gè)重要的維度就是“時(shí)間軸”，日月星辰已經(jīng)給我們?cè)O(shè)定了時(shí)鐘，于是我們?cè)缟?點(diǎn)鐘起床、8點(diǎn)半趕到公司、下午4:20要和同事一起乘坐去往上海的高鐵，很多的行為都是在某個(gè)設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)完成，無(wú)論是個(gè)人，還是一個(gè)集體。

狀態(tài)機(jī) - 我們個(gè)體以及接觸到的任何事物時(shí)時(shí)刻刻都處在某個(gè)狀態(tài)，又會(huì)由某種“因”的觸發(fā)而改變狀態(tài)，從而形成了運(yùn)動(dòng)著的世界，構(gòu)成了我們的日常。描述這種關(guān)系的方式就是狀態(tài)機(jī)。

當(dāng)然，作為社會(huì)化的人，我們從小受到教育、接受社會(huì)的分工，從小到大的生活都受到“指令”的控制，比如父母培養(yǎng)你養(yǎng)成的習(xí)慣、你所處的社會(huì)環(huán)境設(shè)定的規(guī)章、制度，法律法規(guī)，在學(xué)校老師們給你安排的課程、布置的作業(yè)，企業(yè)的上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)分配你的工作。

我們每個(gè)人都是被“編程”了的單片機(jī)、微處理器系統(tǒng)，日復(fù)一日地按照設(shè)定的程序來(lái)生活著，程序被寫(xiě)在了我們的“存儲(chǔ)器”里面，執(zhí)行程序的過(guò)程中要處理好各種外界的輸入（通過(guò)眼、耳、鼻等等這些傳感器），做各種邏輯判斷和計(jì)算，進(jìn)而采取下一步的行動(dòng)。

人本身就是一個(gè)“數(shù)字系統(tǒng)”，我們要設(shè)計(jì)的用電信號(hào)來(lái)表征的“數(shù)字系統(tǒng)”也就是要將我們?nèi)粘５乃季S方式用電信號(hào)的方式映射出來(lái)。

所謂的“人工智能”就是將我們?nèi)祟?lèi)的思想、思維方式映射到一個(gè)個(gè)用電信號(hào)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備中，讓這些設(shè)備通過(guò)電信號(hào)能夠像我們?nèi)祟?lèi)一樣去推理、計(jì)算、決策等。

一切源于我們自身。

而“數(shù)字邏輯”就是構(gòu)成“數(shù)字系統(tǒng)”的基礎(chǔ)。

最后我們來(lái)看一張圖，關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖。你能否將每個(gè)層面都找到跟我們自身的對(duì)應(yīng)？一旦理清楚這些對(duì)應(yīng)關(guān)系，你也就清楚了“數(shù)字電路”的定位以及你學(xué)習(xí)數(shù)字電路的意義和方法。

編輯：jq