ციფრული კომპიუტერები აწარმოებენ ციფრებს, როგორც გამომავალს.
სურათის კრედიტი: გმირის სურათები/გმირების სურათები/გეტის სურათები
1960-იან და 70-იან წლებში ციფრული გამოთვლის შეზღუდვების გამო, ინჟინრები, ტექნიკოსები და მეცნიერები წყვეტდნენ კომპლექსურ პრობლემებს ანალოგური კომპიუტერების გამოყენებით. ანალოგური კომპიუტერი წარმოქმნის უწყვეტ სიგნალებს შეყვანისთვის ციფერბლატისა და კონცენტრატორების გამოყენებით, ხოლო გამოსასვლელად მრიცხველების გამოყენებით. ციფრული ტექნოლოგიების პროგრესთან ერთად, ანალოგური გამოთვლები მოკვდა მე-20 საუკუნის ბოლოს, თუმცა მისი ბევრი იდეა მუსიკის სინთეზატორის დიზაინშიც გრძელდება. მიუხედავად იმისა, რომ თითოეული მათგანი აგვარებს მსგავს პრობლემებს, აღსანიშნავია რამდენიმე ანალოგური და ციფრული კომპიუტერის განსხვავება.
ანალოგური და ციფრული კომპიუტერის გამომავალი
ციფრული კომპიუტერები აწარმოებენ ციფრებს, როგორც გამომავალს. კომპიუტერი იყენებს დისპლეის ეკრანებს, პრინტერებს, დისკის დისკებს და სხვა პერიფერიულ მოწყობილობებს ამ გამოსავლის გადასაღებად. ანალოგური კომპიუტერი გამოსცემს ძაბვის სიგნალებს და აქვს ანალოგური მრიცხველებისა და ოსცილოსკოპების კომპლექტი ძაბვის საჩვენებლად.
დღის ვიდეო
ელექტრონული სქემების სახეები
ანალოგური კომპიუტერის სქემები იყენებენ ოპ ამპერატორებს, სიგნალის გენერატორებს და რეზისტორებისა და კონდენსატორების ქსელებს. ეს სქემები ამუშავებენ უწყვეტი ძაბვის სიგნალებს. ციფრული კომპიუტერები იყენებენ სხვადასხვა ჩართვის-გამორთვის სქემებს, როგორიცაა მიკროპროცესორები, საათის პულსის გენერატორები და ლოგიკური კარიბჭე.
დისკრეტული წინააღმდეგ უწყვეტი სიგნალები
მთავარი მახასიათებელი, რომელიც განასხვავებს ციფრულს ანალოგური კომპიუტერებისგან, არის სიგნალების ბუნება. ციფრულ სიგნალებს აქვთ ორი დისკრეტული მდგომარეობა, ჩართული ან გამორთული. გამორთვის მდგომარეობა ჩვეულებრივ ნულოვანი ვოლტია, ხოლო მაღალი მდგომარეობა ჩვეულებრივ ხუთი ვოლტია. ანალოგური სიგნალები უწყვეტია. მათ შეიძლება ჰქონდეთ რაიმე მნიშვნელობა ორ უკიდურესობას შორის, როგორიცაა -15 და +15 ვოლტი. ანალოგური სიგნალის ძაბვა შეიძლება იყოს მუდმივი ან იცვლებოდეს დროთა განმავლობაში.
სხვადასხვა ემულაციის შესაძლებლობები
გაუმჯობესებული ტექნოლოგიით, სწრაფ ციფრულ კომპიუტერებს შეუძლიათ ანალოგური კომპიუტერების ქცევის მიბაძვა. მაგალითად, ციფრულ კომპიუტერში არსებულ პროგრამას შეუძლია რეალურ დროში გამოთვალოს 2000 ჰც სინუსური ტალღა და სიზუსტით და საიმედოობით, რომელსაც ანალოგური სქემები ვერ ემთხვევა. ანალოგურ კომპიუტერებს აქვთ ციფრული სისტემების მიბაძვის შეზღუდული შესაძლებლობა.
ხელმისაწვდომობა მომხმარებლებისთვის
ანალოგური კომპიუტერების რამდენიმე მაგალითი რჩება. კომპონენტები და დიზაინები ჯერ კიდევ არსებობს, თუმცა რამდენიმე მათგანი ცდილობს მათ შექმნას. მეორეს მხრივ, თითქმის ყველა კომპიუტერი, რომელიც დღეს მუშაობს, ციფრულია, დაწყებული მარტივი მოწყობილობის კონტროლერებიდან დაწყებული ოთახის ზომის სუპერკომპიუტერებით ათასობით მიკროპროცესორებით.
ხმაურის დონე
ანალოგური კომპიუტერები უნდა გაუმკლავდნენ ელექტრული ხმაურის გარკვეულ მინიმალურ დონეს სქემებში და ეს გავლენას ახდენს სიზუსტეზე. ციფრულ კომპიუტერულ სქემებს ასევე აქვთ ელექტრული ხმაური, თუმცა მას მცირე ან არანაირი გავლენა აქვს სიზუსტეზე ან სანდოობაზე.
ანალოგური და ციფრული კომპიუტერული პროგრამირება
შეგიძლიათ დაპროგრამოთ როგორც ანალოგური, ასევე ციფრული კომპიუტერები, თუმცა მეთოდები განსხვავებულია. ციფრული კომპიუტერები იყენებენ რთულ ინსტრუქციების ფრთხილად დაწერილ სიებს, მათ შორის ორი რიცხვის შედარებას, მონაცემების ერთი ადგილიდან მეორეზე გადატანას ან ორი რიცხვის ერთად გამრავლებას.
ანალოგური კომპიუტერის დასაპროგრამებლად, თქვენ აკავშირებთ სხვადასხვა ქვესისტემებს ელექტრულად პატჩი კაბელებით. მაგალითად, შეაერთეთ სიგნალის გენერატორი საკონტროლო ღილაკზე, რომელიც ცვლის სიგნალის სიძლიერეს.
კომპიუტერების ზომა
ანალოგური კომპიუტერული მოწყობილობის მაგალითი შეიძლება იყოს დიდი წიგნის ზომის პატარა დესკტოპის სისტემა, მაგრამ აღჭურვილობით დატვირთული მაღალი თაროები ასევე ანალოგური კომპიუტერებია. ციფრული კომპიუტერის მაგალითი შეიძლება იყოს პატარა მიკროჩიპი, რომელიც მხოლოდ რამდენიმე მილიმეტრიანი კვადრატია, მაგრამ ის ასევე შეიძლება იყოს ოთახის ზომის სერვერის ინსტალაცია.
სიგნალის კოორდინაციის განსხვავებები
ციფრული კომპიუტერი კოორდინაციას უწევს თავის სიგნალებს მთავარ საათთან. საათი აწარმოებს ელექტრული იმპულსების მაღალი სიხშირის ნაკადს; თითოეული პულსი არის საათის "ტკიპი". კომპიუტერში ყველა აქტივობა, რიცხვების შედარებიდან დაწყებული მეხსიერებაში მონაცემების გადაადგილებამდე, იღებს საათის იმპულსების განსაზღვრულ რაოდენობას. საათის სიჩქარე განსაზღვრავს კომპიუტერის საერთო სიჩქარეს.
ანალოგურ კომპიუტერში სიგნალები უბრალოდ მიედინება ერთი სქემიდან მეორეზე, არ გააჩნიათ წინასწარ არსებული ცენტრალური კოორდინაცია. ამ კოორდინაციის ნაკლებობის გამო, ანალოგურ კომპიუტერებს შეუძლიათ უფრო ადვილად გამოავლინონ ქაოტური და არაპროგნოზირებადი ქცევა, ვიდრე ციფრული სისტემები.
მონაცემთა შენახვის სირთულე
ციფრული კომპიუტერების რიცხვითი, დისკრეტული ბუნება მონაცემთა შენახვას მარტივს ხდის. მეხსიერების წრე კოპირებს და ინარჩუნებს სხვა მიკროსქემის დისკრეტულ მდგომარეობებს.
ანალოგური კომპიუტერებისთვის მონაცემების შენახვა უფრო რთულია, რადგან ისინი იყენებენ უწყვეტ სიგნალებს. წრე, რომელიც ინახავს ანალოგურ სიგნალს, მიდრეკილია დროთა განმავლობაში დრიფტისკენ. ანალოგური კომპიუტერებისთვის საუკეთესო მიდგომა არის ჰიბრიდული. გადააქციეთ ანალოგური სიგნალი რიცხვად და შეინახეთ რიცხვი ციფრულ წრეში.
