信息是对物质世界与人类社会中存在的各种各样现象的表示。物质世界的属性可以用某些参数表示。绝大多数物理参数是连续的，在给定范围内连续取值。但在生活中，参数本身是离散的，比如商业记录中采用的金额，他们是现金单位，是离散的。
一个信息系统必须能够表示连续的和离散的信息，数字系统也是如此。
以温度值为例：从物理参数角度说温度值是一个连续的量，但是我们也可以用离散的值近似表示温度值。
绝大多数电子数字系统的信号都采用两个离散值，称为二进制，用到的两个离散值分别称为0和1。
以温度计为例：下图中，幅值表示温度计中水银或酒精的高度，在计算机中不能用连续的方式表示温度（连续其实就是离散的极限，极限在计算机中无法表示）
用1位二进制数字表示
二进制数只有0和1两个数字，而1位二进制数字智能表示两个对象，我们把这条曲线分为两部分，用一条线分开，线上面部分为1，下面部分为0。这样一条连续的曲线就用一条不连续的折线近似表示。这条折线在时间维度是连续的，在幅值维度是离散的，我们称之为异步波形。
我们无法判定交点是什么，所以我们通常会每隔时间进行一次抽查，抽到的值在线上方，那么到下次抽取之前，这段的值都为1；在线下方就都为0。如上图红线部分，可以发现，时间维度和幅值维度都是离散的，我们把这种波形称为同步波形。
这个过程我们会发现，离散的值表示模拟值，转化后的结果与真实情况差别很大，下面我们考虑用多位二进制表示：
用3位二进制表示
3位二进制数可以表示8种不同情况。
我们仍在4个时间点观察温度值，我们会发现，时间虽然是离散的，（幅值变得连续了一些）但是幅值可以近似看为连续的，但是这些连续的值不能正好用蓝色虚线上的值表示，如果我们用一个靠近它们的数字来近似表示它们，得到下面的折线，这条折线的时间和赋值都是离散的。得到同步波形。
我们发现，转化后的结果与真实情况更进一步。
我们把用数字量来表示模拟量称为对模拟量进行“量化”，通过上例，可以得出降低量化误差的办法：
1、增加位数（尽可能让让幅值连续）。
2、提高采样或观察频率（尽可能让时间连续）。
幅值
幅值是在一个周期内，交流电瞬时出现的最大绝对值，也是一个正弦波，波峰到波谷的距离的一半。信号的参数一般是用幅值和频率表示；频率就是单位时间内的周期数。
异步与同步解释：
异步：指0与1之间的变化完全由信号本身决定
同步：0或1之间的变化受信号本身和观察时间点共同影响，与时间信号同步，不会随时都在变。
原因很简单：因为仅仅区分2种情况比区分多种情况要好很多！
比如从0~5V的电压范围，其之间有无数个电压值，要一个一个区分它们显然不可能。把这些值映射或抽象为两个电压区间（或电平），可以避免不确定性，使得数字电路的设计和制造变得简单。
在数字电路中，高电平代表电压较高的一段区间，常用数字1表示，低电平则代表电压比较低的一段区间，通常用0表示。高电平用1表示，低电平用0表示，这种表示法叫做正逻辑表示法，简称正逻辑，反过来叫做负逻辑，即高电平用0表示，低电平用1表示。
在高、低电平之间有一个过渡区，在过渡区上属于高电平，在过渡区下属于低电平，通常高低电平转化时，会快速渡过这个区间。
对于输入电压和输出电压，过渡区的大小应该是不一样的，输出电压的过渡区应该大于输入电压的过渡区，即对输出电平的高低要求更为严格。原因是数字信号在传输过程中会受到很多干扰，可能使得高电平信号从发送端到达接收端时电压会发生降低，可能不再是高电平；低电平同理。因此，发送端（即输出端）的高电平要比接收端（输入端）的高电平更高，低电平更低。这样才能尽量避免干扰带来的影响。
两个高电平下限之间的差值称为高电平噪声容限，低电平上限之间的差值称为低电平噪声容限。噪声容限的大小反映电路抗噪声的能力，越大能力越强。
