Digitalna računala proizvode brojeve kao izlaz.
Zasluga slike: Slike heroja/Slike heroja/GettyImages
Zbog ograničenja digitalnog računalstva 1960-ih i 70-ih godina, inženjeri, tehničari i znanstvenici rješavali su složene probleme koristeći analogna računala. Analogno računalo generira kontinuirane signale koristeći kotačiće i prekidače za ulaz, te mjerače za izlaz. S napretkom digitalne tehnologije, analogno računalstvo je izumrlo u kasnom 20. stoljeću, iako se mnoge njegove ideje nastavljaju u dizajnu glazbenih sintisajzera. Iako svaki rješava slične probleme, postoji nekoliko razlika između analognih i digitalnih računala.
Analogni i digitalni računalni izlaz
Digitalna računala proizvode brojeve kao izlaz. Računalo koristi zaslone, pisače, disk pogone i druge periferne uređaje za snimanje ovog izlaza. Analogna računala izlaze naponske signale i imaju skupove analognih mjerača i osciloskopa za prikaz napona.
Video dana
Vrste elektroničkih sklopova
Sklopovi analognih računala koriste operacijska pojačala, generatore signala i mreže otpornika i kondenzatora. Ovi sklopovi obrađuju signale kontinuiranog napona. Digitalna računala koriste razne sklopove za uključivanje i isključivanje, kao što su mikroprocesori, generatori taktnih impulsa i logička vrata.
Diskretni naspram kontinuiranih signala
Glavna značajka koja razlikuje digitalna od analognih računala je priroda signala. Digitalni signali imaju dva diskretna stanja, uključeno ili isključeno. Isključeno stanje je obično nula volti, a visoko stanje je obično pet volti. Analogni signali su kontinuirani. Mogu imati bilo koju vrijednost između dva ekstrema, kao što su -15 i +15 volti. Napon analognog signala može biti konstantan ili varirati s vremenom.
Različite mogućnosti emulacije
Uz poboljšanu tehnologiju, brza digitalna računala mogu oponašati ponašanje analognih računala. Na primjer, program u digitalnom računalu može izračunati sinusni val od 2000 Hz u stvarnom vremenu, i to s točnošću i pouzdanošću s kojom se analogni sklopovi ne mogu podudarati. Analogna računala imaju ograničenu sposobnost oponašanja digitalnih sustava.
Dostupnost korisnicima
Ostalo je još nekoliko primjera analognih računala. Komponente i dizajn još uvijek postoje, iako ih malo njih pokušava izraditi. S druge strane, gotovo sva računala koja danas rade su digitalna, u rasponu od jednostavnih kontrolera uređaja do superračunala veličine sobe s tisućama mikroprocesora.
Razina buke
Analogna računala moraju se nositi s određenom minimalnom razinom električnog šuma u krugovima, a to utječe na točnost. Digitalni računalni sklopovi također imaju električni šum, iako ima mali ili nikakav utjecaj na točnost ili pouzdanost.
Analogno i digitalno računalno programiranje
Možete programirati i analogna i digitalna računala, iako su metode različite. Digitalna računala koriste pažljivo napisane popise zamršenih uputa, uključujući usporedbu dvaju brojeva, premještanje podataka s jednog mjesta na drugo ili množenje dvaju brojeva zajedno.
Za programiranje analognog računala, različite podsustave međusobno povezujete električnim spojnim kabelima. Na primjer, spojite generator signala na kontrolnu tipku koja mijenja jačinu signala.
Veličina računala
Primjer analognog računalnog uređaja mogao bi biti mali stolni sustav veličine velike knjige, ali visoki stalci natovareni opremom također su analogna računala. Primjer digitalnog računala mogao bi biti sićušni mikročip veličine samo nekoliko milimetara kvadrata, ali također može biti instalacija poslužitelja veličine sobe.
Razlike u koordinaciji signala
Digitalno računalo koordinira svoje signale s glavnim satom. Sat proizvodi visokofrekventni tok uključeno-isključenih električnih impulsa; svaki puls je "otkucaj" sata. Svaka aktivnost u računalu, od uspoređivanja brojeva do premještanja podataka u memoriji, uzima određeni broj taktnih impulsa. Brzina sata određuje ukupnu brzinu računala.
U analognom računalu, signali jednostavno teku iz jednog kruga u drugi, bez prethodno postojeće središnje koordinacije. Zbog tog nedostatka koordinacije, analogna računala mogu lakše otkriti kaotično i nepredvidivo ponašanje od digitalnih sustava.
Složenost pohrane podataka
Numerička, diskretna priroda digitalnih računala čini pohranu podataka jednostavnim. Memorijski sklop kopira i zadržava diskretna stanja drugog kruga.
Za analogna računala pohranjivanje podataka je teže, jer koriste kontinuirane signale. Krug koji pohranjuje analogni signal sklon je pomicanju tijekom vremena. Najbolji pristup za analogna računala je hibridni. Pretvorite analogni signal u broj i pohranite broj u digitalni krug.
