Аналоговый сигнал может принимать бесконечно много значений и легко искажается шумом. Цифровая электроника идёт другим путём: она различает всего два состояния — есть напряжение или нет, «включено» или «выключено». Эти два состояния обозначают цифрами 1 и 0 — так появляется двоичная система счисления.
Два уровня надёжно отличить друг от друга гораздо проще, чем сотню оттенков. Даже если сигнал немного просел или подрос из-за помех, схема всё равно уверенно решит, единица это или ноль. Именно поэтому вся вычислительная техника, от микроконтроллера до процессора, внутри оперирует только нулями и единицами.
Один двоичный разряд называют битом (bit, binary digit). Восемь бит образуют байт. В двоичной системе вес каждого разряда — степень двойки: крайний правый разряд это 2⁰ = 1, следующий 2¹ = 2, затем 2² = 4, 2³ = 8 и так далее.
Чтобы записать большое число короче, инженеры используют ещё две системы: восьмеричную (основание 8) и, особенно, шестнадцатеричную (основание 16). Они удобны тем, что одна их цифра соответствует ровно нескольким двоичным разрядам.