A digitális számítógépek számokat állítanak elő kimenetként.
Kép jóváírása: Hero Images/Hero Images/GettyImages
Az 1960-as és 70-es években a digitális számítástechnika korlátai miatt a mérnökök, technikusok és tudósok összetett problémákat oldottak meg analóg számítógépek segítségével. Egy analóg számítógép folyamatos jeleket állít elő tárcsák és kapcsolók segítségével a bemenethez, és mérőórák segítségével a kimenethez. A digitális technológia fejlődésével az analóg számítástechnika a 20. század végén kihalt, bár számos ötlete a zenei szintetizátorok tervezésében folytatódik. Bár mindegyik hasonló problémákat old meg, számos analóg és digitális számítógépes különbséget kell megjegyezni.
Analóg és digitális számítógép kimenet
A digitális számítógépek számokat állítanak elő kimenetként. A számítógép képernyőket, nyomtatókat, lemezmeghajtókat és egyéb perifériákat használ a kimenet rögzítésére. Az analóg számítógépek feszültségjeleket adnak ki, és analóg mérőkkel és oszcilloszkópokkal rendelkeznek a feszültségek kijelzésére.
A nap videója
Elektronikus áramkörök típusai
Az analóg számítógépek áramkörei műveleti erősítőket, jelgenerátorokat, valamint ellenállás- és kondenzátorhálózatokat használnak. Ezek az áramkörök folyamatos feszültségjeleket dolgoznak fel. A digitális számítógépek különféle ki-be kapcsoló áramköröket használnak, például mikroprocesszorokat, órajel-impulzusgenerátorokat és logikai kapukat.
Diszkrét versus folyamatos jelek
A fő jellemző, amely megkülönbözteti a digitálist az analóg számítógépektől, a jelek természete. A digitális jeleknek két különálló állapota van, be vagy ki. A kikapcsolt állapot általában nulla volt, a magas állapot pedig általában öt volt. Az analóg jelek folyamatosak. Két véglet között tetszőleges érték lehet, például -15 és +15 volt. Az analóg jel feszültsége állandó vagy idővel változhat.
Különböző emulációs lehetőségek
A továbbfejlesztett technológiával a gyors digitális számítógépek emulálhatják az analóg számítógépek viselkedését. Például egy digitális számítógépben lévő program valós időben tud kiszámítani egy 2000 Hz-es szinuszhullámot, olyan pontossággal és megbízhatósággal, amelyet az analóg áramkörök nem tudnak összeegyeztetni. Az analóg számítógépek korlátozottan képesek utánozni a digitális rendszereket.
Elérhetőség a felhasználók számára
Analóg számítógépekre kevés példa maradt. Az alkatrészek és a tervek még mindig léteznek, bár kevesen próbálják megépíteni őket. Másrészt szinte minden ma működő számítógép digitális, kezdve az egyszerű készülékvezérlőktől a szoba méretű szuperszámítógépekig több ezer mikroprocesszorral.
Zajszint
Az analóg számítógépeknek meg kell küzdeniük egy bizonyos minimális elektromos zajszinttel az áramkörökben, és ez befolyásolja a pontosságot. A digitális számítógépes áramköröknek elektromos zaja is van, bár ennek nincs vagy nincs hatása a pontosságra vagy a megbízhatóságra.
Analóg és digitális számítógépes programozás
Programozhat analóg és digitális számítógépeket is, bár a módszerek eltérőek. A digitális számítógépek gondosan megírt, bonyolult utasításokat tartalmazó listákat használnak, beleértve két szám összehasonlítását, az adatok egyik helyről a másikra való áthelyezését vagy két szám összeszorzását.
Analóg számítógép programozásához különböző alrendszereket kell elektromosan összekapcsolni patch kábelekkel. Például csatlakoztasson egy jelgenerátort egy vezérlőgombhoz, amely megváltoztatja a jel erősségét.
A számítógépek mérete
Az analóg számítógépes eszközre példa lehet egy kis asztali rendszer, akkora, mint egy nagy könyv, de a berendezésekkel megrakott magas állványok is analóg számítógépek. A digitális számítógépes példa lehet egy apró mikrochip, amely mindössze néhány milliméter négyzetméter, de lehet egy szoba méretű szerver telepítés is.
Jelkoordinációs különbségek
A digitális számítógép a jeleit egy mesterórával koordinálja. Az óra nagyfrekvenciás be-ki elektromos impulzusokat állít elő; minden impulzus az óra "ketyegése". A számítógépben végzett minden tevékenység, a számok összehasonlításától a memóriában lévő adatok mozgatásáig, meghatározott számú órajelet vesz igénybe. Az óra sebessége határozza meg a számítógép teljes sebességét.
Egy analóg számítógépben a jelek egyszerűen áramlanak az egyik áramkörből a másikba, és nincs előzetesen központi koordináció. A koordináció hiánya miatt az analóg számítógépek könnyebben képesek feltárni a kaotikus és kiszámíthatatlan viselkedést, mint a digitális rendszerek.
Az adattárolás összetettsége
A digitális számítógépek numerikus, diszkrét jellege egyszerűvé teszi az adattárolást. Egy memóriaáramkör másolja és megtartja egy másik áramkör diszkrét állapotait.
Az analóg számítógépek esetében az adatok tárolása nehezebb, mivel folyamatos jeleket használnak. Az analóg jelet tároló áramkör hajlamos az idő múlásával eltolódásra. Az analóg számítógépekhez a legjobb megoldás a hibrid. Konvertálja az analóg jelet számmá, és tárolja a számot egy digitális áramkörben.
