10 الاختلافات بين أجهزة الكمبيوتر التناظرية والرقمية

نظرًا لقيود الحوسبة الرقمية في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي ، قام المهندسون والفنيون والعلماء بحل المشكلات المعقدة باستخدام أجهزة الكمبيوتر التناظرية. يولد الكمبيوتر التناظري إشارات مستمرة باستخدام أقراص ومفاتيح للإدخال وعدادات للإخراج. مع التقدم في التكنولوجيا الرقمية ، تلاشت الحوسبة التناظرية في أواخر القرن العشرين ، على الرغم من أن العديد من أفكارها استمرت في تصميمات مُركِّب الموسيقى. على الرغم من أن كل واحدة تحل مشاكل متشابهة ، إلا أن هناك العديد من الاختلافات في الكمبيوتر التناظري والرقمي التي يجب ملاحظتها.

تنتج أجهزة الكمبيوتر الرقمية أرقامًا كمخرجات. يستخدم الكمبيوتر شاشات العرض والطابعات ومحركات الأقراص والأجهزة الطرفية الأخرى لالتقاط هذا الإخراج. تقوم أجهزة الكمبيوتر التناظرية بإخراج إشارات الجهد ، وتحتوي على مجموعات من المقاييس التناظرية وأجهزة الذبذبات لعرض الفولتية.

تستخدم دوائر الكمبيوتر التناظرية مكبرات الصوت ومولدات الإشارة وشبكات المقاومات والمكثفات. تعالج هذه الدوائر إشارات الجهد المستمر. تستخدم أجهزة الكمبيوتر الرقمية مجموعة متنوعة من دوائر التبديل بين التشغيل والإيقاف ، مثل المعالجات الدقيقة ومولدات نبضات الساعة والبوابات المنطقية.

الميزة الرئيسية التي تميز أجهزة الكمبيوتر الرقمية عن أجهزة الكمبيوتر التناظرية هي طبيعة الإشارات. تحتوي الإشارات الرقمية على حالتين منفصلتين ، في وضع التشغيل أو الإيقاف. عادة ما تكون حالة الإيقاف صفر فولت ، وتكون الحالة المرتفعة عادةً خمسة فولت. الإشارات التناظرية مستمرة. قد يكون لها أي قيمة بين طرفين ، مثل -15 و +15 فولت. قد يكون جهد الإشارة التناظرية ثابتًا أو يتغير بمرور الوقت.

مع التكنولوجيا المحسنة ، يمكن لأجهزة الكمبيوتر الرقمية السريعة محاكاة سلوك أجهزة الكمبيوتر التناظرية. على سبيل المثال ، يمكن لبرنامج في الكمبيوتر الرقمي حساب موجة جيبية تبلغ 2000 هرتز في الوقت الفعلي ، وبدقة وموثوقية لا يمكن للدوائر التناظرية مطابقتها. أجهزة الكمبيوتر التناظرية لديها قدرة محدودة على تقليد الأنظمة الرقمية.

أمثلة قليلة من أجهزة الكمبيوتر التناظرية لا تزال موجودة. لا تزال المكونات والتصميمات موجودة ، على الرغم من أن القليل منهم يسعون إلى بنائها. من ناحية أخرى ، فإن جميع أجهزة الكمبيوتر التي تعمل اليوم تقريبًا رقمية ، بدءًا من أجهزة التحكم البسيطة في الأجهزة إلى أجهزة الكمبيوتر العملاقة بحجم الغرفة المزودة بآلاف المعالجات الدقيقة.

يجب أن تتعامل أجهزة الكمبيوتر التناظرية مع حد أدنى معين من الضوضاء الكهربائية في الدوائر ، وهذا يؤثر على الدقة. تحتوي دوائر الكمبيوتر الرقمية أيضًا على ضوضاء كهربائية ، على الرغم من أن تأثيرها ضئيل أو معدوم على الدقة أو الموثوقية.

يمكنك برمجة كل من أجهزة الكمبيوتر التناظرية والرقمية ، على الرغم من اختلاف الطرق. تستخدم أجهزة الكمبيوتر الرقمية قوائم مكتوبة بعناية من التعليمات المعقدة ، بما في ذلك مقارنة رقمين أو نقل البيانات من مكان إلى آخر أو ضرب رقمين معًا.

لبرمجة كمبيوتر تمثيلي ، تقوم بتوصيل أنظمة فرعية مختلفة معًا كهربائيًا باستخدام كبلات التصحيح. على سبيل المثال ، قم بتوصيل مولد إشارة بمقبض تحكم يغير قوة الإشارة.

مثال على جهاز الكمبيوتر التناظري يمكن أن يكون نظام سطح مكتب صغير بحجم كتاب كبير ، لكن الأرفف الطويلة المحملة بالمعدات هي أيضًا أجهزة كمبيوتر تمثيلية. يمكن أن يكون مثال الكمبيوتر الرقمي عبارة عن رقاقة صغيرة لا يزيد حجمها عن بضعة ملليمترات مربعة ، ولكن يمكن أيضًا أن تكون تثبيت خادم بحجم الغرفة.

يقوم الكمبيوتر الرقمي بتنسيق إشاراته مع الساعة الرئيسية. تنتج الساعة تيارًا عالي التردد من النبضات الكهربائية المتقطعة ؛ كل نبضة هي "علامة" على مدار الساعة. يأخذ كل نشاط في الكمبيوتر ، من مقارنة الأرقام إلى نقل البيانات في الذاكرة ، عددًا محددًا من نبضات الساعة. تحدد سرعة الساعة السرعة الإجمالية للكمبيوتر.

في الكمبيوتر التناظري ، تتدفق الإشارات ببساطة من دائرة إلى أخرى ، دون وجود تنسيق مركزي موجود مسبقًا. بسبب هذا النقص في التنسيق ، يمكن لأجهزة الكمبيوتر التناظرية أن تكشف عن سلوك فوضوي وغير متوقع بسهولة أكبر من الأنظمة الرقمية.

تجعل الطبيعة الرقمية المنفصلة لأجهزة الكمبيوتر الرقمية تخزين البيانات أمرًا بسيطًا. تنسخ دائرة الذاكرة الحالات المنفصلة لدائرة أخرى وتحتفظ بها.

بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر التناظرية ، يكون تخزين البيانات أكثر صعوبة ، لأنها تستخدم إشارات مستمرة. الدائرة التي تخزن إشارة تناظرية معرضة للانحراف بمرور الوقت. أفضل طريقة لأجهزة الكمبيوتر التناظرية هي الهجين. قم بتحويل الإشارة التناظرية إلى رقم وقم بتخزين الرقم في دائرة رقمية.