电子系统可以分为两大类：数字系统 和模拟系统 。数字量具有离散值，模拟量具有连续值。 自然界中大多数可以测量的对象都以模拟量的形式出现的，如：空气的温度是在连续的范围内变化，在一天中，温度不会从 20 ℃ 20℃ 20℃ 立刻就变为 21 ℃ 21℃ 21℃，它在上升的过程中还经历了无数个温度值。而数字量是一系列离散时间的取值，数值的大小和每次的增减都是量化单位的整数倍，它们是一系列时间离散、数值也离散的信号，如：在一天中，如果每小时测量一次温度，就可以得到离散的温度值，这样也就将模拟量数字化了。表示数字量的信号称为数字信号 ，处理数字信号的电子电路称为数字电路 。
数字表示的优点： 数字表示法相对于模拟表示法有一定的优势：
（1）数字数据相比于模拟数据在处理和传输方面更有效、更可靠；电压波动的噪声几乎不会影响数字信号，但是对模拟信号的影响就比较明显。
（2）数字数据的保存有更好的优势。如：音乐存储为数字形式要比模拟形式更紧凑，而且复制时精度和清晰度更高。
图 1.1.1 1.1.1 1.1.1 是数字电路的一般框图，它有 n n n 个输入 X 1 、 X 2 、 ⋯ 、 X n X_1、X_2、\cdots、X_n X1、X2、⋯、Xn 和 m m m 个输出 F 1 、 F 2 、 ⋯ 、 F m F_1、F_2、\cdots、F_m F1、F2、⋯、Fm，此外还有一个定时信号，即时钟脉冲信号（Clock）。每一个输入 X i X_i Xi 和输出 F j F_j Fj 都是时间和数值上离散的二值信号，用数字 0 0 0 和 1 1 1 来表示。在数字电路和系统中，可以用 0 0 0 和 1 1 1 组成的二进制数码表示数量的大小，也可以用它们来表示两种不同的逻辑状态。当用 0 0 0 和 1 1 1 来表示客观事物的两种对立状态时，它们表示的不是数值，而是逻辑 0 0 0 和逻辑 1 1 1，这两种对立的逻辑状态称为二值数字逻辑 或简称为数字逻辑 。数字电路的输出和输入之间满足一定的逻辑关系，因而数字电路也称为逻辑电路 。
数字电路中的电子器件都工作在开关状态，电路的输出只有高、低两个电平，因此很容易实现二值数字逻辑。在实际电路的分析时，逻辑高电平和逻辑低电平都对应一定的电压范围，而不同系列的数字集成电路的输入、输出为高电平或低电平时所对应的电压范围是不一样的。一半使用逻辑高电平（或接电源电压）表示逻辑 1 1 1 和二进制数的 1 1 1，使用逻辑低电平（或接地）表示逻辑 0 0 0 和二进制的 0 0 0. 在数字电路中，用高电平表示逻辑 1 1 1，用低电平表示逻辑 0 0 0 时称为正逻辑 ；用低电平表示逻辑 1 1 1，用高电平表示逻辑 0 0 0 时称为负逻辑 。通常情况下数字电路使用的是正逻辑。
数字电路的输入、输出逻辑电平随时间变化的波形称为数字波形。数字波形有另种类型：一种是电位型 （或称非归零型），另一种是脉冲型 （或称归零型）。在波形图中，一定的时间间隔 T T T 称为 1 1 1 位（ 1 bit 1\,\textrm{bit} 1bit）或一拍。电位型的数字波形在一拍时间内用高电平表示 1 1 1，用低电平表示 0 0 0；脉冲型的数字电路在一拍时间内以脉冲的有无来表示 1 1 1 和 0 0 0. 图 1.1.2 1.1.2 1.1.2 所示的两种数字波形均为 01001101100 01001101100 01001101100 序列信号，其中图（a）为电位型的波形，图（b）为脉冲型的波形。
数字电路和系统的输入、输出逻辑关系（功能或行为）通常可以用文字、真值表、逻辑函数表达式、逻辑电路图、时序图、状态图、状态表等多种形式进行描述。除此之外，还可以使用硬件描述语言来进行描述。
数字电路系统只能怪处理二进制数表示的数字信号，我们习惯的十进制数无法直接被数字电路接收，因此，在与数字电路系统进行信息交换时，要先将十进制的数转换成二进制数；而在数字系统运行结束后，为了阅读的方面，还需要将二进制数再转换成十进制数。为了便于信息交换和传输，需要研究各种数制之间的转换和不同的编码方式。