За способом кодування двійкової інформації цифрові сигнали можуть бути потенційними, імпульсними та імпульсно-потенційними.
Потенційний цифровий сигнал - це високий (лог.1) або низький (лог.0) рівень напруги (або струму), який може залишитися незмінним протягом не менше одного періоду синхроімпульсів (такту). Тому, коли потрібно визначити кількість лог.1 або лог.0, що слідують один за одним, досить перерахувати число синхроімпульсів.
При імпульсному відображенні двійкової інформації значенню лог.1 або лог.0 відповідає наявність або відсутність імпульсу при синфазній дії синхроімпульсу. Отже, ідентифікувати такий цифровий сигнал нескладно.
Імпульсно-потенційний спосіб зображення цифрових сигналів передбачає сумісне використання розглянутих способів. Такий спосіб відображення двійкової інформації називається динамічним. Потенційна складова сигналу використовується переважно для керування (дозволу або заборони роботи цифрового елемента), а імпульсна - для виконання конкретної операції (логічної, арифметичної, опитування, формування тощо).
Цифрові сигнали передають інформацію від джерела (передавача) до споживача (приймача) по каналах зв’язку. Провідники, по яких передаються дані за допомогою цифрових сигналів, називаються лініями, а сукупність ліній - шиною. Каналом зв’язку між передавачам і приймачем може бути як лінія (однопровідна), так і шина. По лінії цифрові сигнали передаються послідовно біт за бітом, починаючи з молодшого біта (МБ), тобто молодшого розряду двійкового числа. Тому першим на вхід приймача надходить МБ двійкового коду (слова), а потім інші біти. Функцію запису кожного біта кодового слова в приймальний пристрій виконують синхроімпульси, такт за тактом. При цьому розряд числа визначається номером такта, починаючи з нульового, що збігається з МБ слова. Отже, для послідовної передачі інформації, що зображена 
- бітним словом, потрібно тактів синхронізації. Послідовний спосіб раніше застосовувався переважно для передачі інформації на велику відстань, однак на даний час в зв’язку з переходом частот передачі інформації в радіодіапазон, він застосовується і для передачі сигналів між ІС за допомогою спеціальних послідовних протоколів (SPI, I2C, SPDIF, I2S, тощо). Це зумовлено потребою забезпечення відповідних хвилевих характеристик ліній передачі даних, і природно, це легше зробити для двох-трьох провідників ніж для 8, 16 і т.д.
Для передачі багаторозрядних слів використовують послідовно-паралельний код. при якому слова розбивають на "склади", тобто пакети даних. Наприклад, 32-розрядне слово для асинхронної передачі по однобайтній 8-ми розрядній шині розкладають на чотири "склади" (пакети даних).
За таким способом передачі цифрових сигналів окремі "склади" слова, таким чином, передаються, а іноді й обробляються послідовно, а зображаються паралельно.
Стан лінії або шини може бути активним або пасивним. У першому випадку на лінії або на лініях шини цифрові сигнали (лог.1 або лог.0) присутні. Пасивний стан характеризується відсутністю обох станів, натомість лінія набуває третього, так званого високоімпедансного стану 
. У стані на окремій лінії або на шині зв’язку "передавач-приймач" має місце умовний "обрив” - нескінченно великий опір (високий імпеданс), який забезпечує спеціально призначений для цього цифровий елемент - тристановий драйвер.
Рис. 2.1 Часові діаграми роботи цифрового пристрою
Для відображення причинно-наслідкових зв’язків між процесами, що протікають у колах взаємодії окремих елементів та вузлів цифрового пристрою чи системи, використовують часові діаграми (рис.2.1). Протікання взаємопов’язаних процесів, що відбуваються на лініях 
і шині 
можна легко пояснити, однак зауважимо, що умовне зображення цифрових сигналів на діаграмі, відрізняється від зображення на окремих лініях (стан , зображений пунктирною лінією, - це пасивний стан шини, роздвоєні лінії означають активний стан шини, тобто там може бути або лог.0 або лог.1 Стрілки 1,2 показують, що елемент 
перейде у стан лог.1 лише після переходу елемента 
у стан лог.1, до якого спричиниться елемент 
, перейшовши у стан лог.0. Стрілка 3 показує перехід шини у стан після перемикання у стан лог.1. Стрілки 4, 5 ілюструють перехід шини в активний стан за умови, якщо на діє перехід 
, на В рівень лог.1, а на - перехід 
. Інверсія активного стану на шині (стрілка 6) буде лише при переході на В. Рівні напруг або струмів в багатьох випадках не позначають, однак в технічній документації повинен бути вказаний тип логіки пристрою (ТТЛ, КМОН, тощо).
2.2 Класифікація цифрових елементів
Цифровим інтегральним мікросхемам, які є основою елементної бази сучасної ЦТ, властива різноманітність за багатьма ознаками - технологією виготовлення, логікою роботи, будовою електричної схеми, ступенем інтеграції, областю застосування тощо. Проте, незважаючи на таке різноманіття цифрові мікросхеми мають деякі спільні властивості, характеристики та параметри, за якими їх виділяють в окремі групи чи серії.
Елементи ЦТ – це найменші функціональні частини будь-якого цифрового пристрою або системи.