Digitale datamaskiner produserer tall som utdata.
Bildekreditt: Heltebilder/Heltebilder/GettyImages
På grunn av begrensningene til digital databehandling på 1960- og 70-tallet, løste ingeniører, teknikere og forskere komplekse problemer ved hjelp av analoge datamaskiner. En analog datamaskin genererer kontinuerlige signaler ved hjelp av skiver og brytere for inngang, og målere for utgang. Med fremskritt innen digital teknologi, døde analog databehandling ut på slutten av 1900-tallet, selv om mange av ideene fortsetter i musikksynthesizer-design. Selv om hver enkelt løser lignende problemer, er det flere analoge og digitale datamaskinforskjeller å merke seg.
Analog og digital datamaskinutgang
Digitale datamaskiner produserer tall som utdata. Datamaskinen bruker skjermer, skrivere, diskstasjoner og annet periferiutstyr for å fange denne utdata. Analoge datamaskiner sender ut spenningssignaler, og har sett med analoge målere og oscilloskop for å vise spenningene.
Dagens video
Typer elektroniske kretser
Analoge datamaskinkretser bruker op-forsterkere, signalgeneratorer og nettverk av motstander og kondensatorer. Disse kretsene behandler kontinuerlige spenningssignaler. Digitale datamaskiner bruker en rekke på-av-svitsjekretser, for eksempel mikroprosessorer, klokkepulsgeneratorer og logiske porter.
Diskrete versus kontinuerlige signaler
Hovedtrekket som skiller digitale fra analoge datamaskiner er signalenes natur. Digitale signaler har to diskrete tilstander, på eller av. Av-tilstanden er vanligvis null volt, og høytilstanden er vanligvis fem volt. Analoge signaler er kontinuerlige. De kan ha en hvilken som helst verdi mellom to ytterpunkter, for eksempel -15 og +15 volt. Et analogt signals spenning kan være konstant eller variere med tiden.
Ulike emuleringsmuligheter
Med forbedret teknologi kan raske digitale datamaskiner emulere oppførselen til analoge datamaskiner. For eksempel kan et program i en digital datamaskin beregne en 2000 Hz sinusbølge i sanntid, og med nøyaktighet og pålitelighet som analoge kretser ikke kan matche. Analoge datamaskiner har begrenset evne til å etterligne digitale systemer.
Tilgjengelighet for brukere
Få eksempler på analoge datamaskiner eksisterer fortsatt. Komponentene og designene eksisterer fortsatt, selv om få søker å bygge dem. På den annen side er nesten alle datamaskiner som fungerer i dag digitale, alt fra enkle apparatkontrollere til superdatamaskiner i romstørrelse med tusenvis av mikroprosessorer.
Støynivå
Analoge datamaskiner må håndtere et visst minimumsnivå av elektrisk støy i kretsene, og dette påvirker nøyaktigheten. Digitale datakretser har også elektrisk støy, selv om det har liten eller ingen effekt på nøyaktighet eller pålitelighet.
Analog og digital dataprogrammering
Du kan programmere både analoge og digitale datamaskiner, selv om metodene er forskjellige. Digitale datamaskiner bruker nøye skrevne lister med intrikate instruksjoner, inkludert å sammenligne to tall, flytte data fra ett sted til et annet eller multiplisere to tall sammen.
For å programmere en analog datamaskin kobler du forskjellige delsystemer sammen elektrisk med patchkabler. Koble for eksempel en signalgenerator til en kontrollknapp som varierer signalstyrken.
Størrelsen på datamaskinene
Et eksempel på analog datamaskinenhet kan være et lite skrivebordssystem på størrelse med en stor bok, men høye stativer lastet med utstyr er også analoge datamaskiner. Et digitalt datamaskineksempel kan være en liten mikrobrikke som bare er noen få millimeter kvadratisk, men det kan også være en serverinstallasjon i romstørrelse.
Signalkoordinasjonsforskjeller
En digital datamaskin koordinerer signalene sine med en masterklokke. Klokken produserer en høyfrekvent strøm av på-av elektriske pulser; hver puls er et "tikk" av klokken. Hver aktivitet i datamaskinen, fra å sammenligne tall til å flytte data i minnet, tar et definert antall klokkepulser. Klokkens hastighet bestemmer datamaskinens totale hastighet.
I en analog datamaskin flyter signaler ganske enkelt fra en krets til den neste, uten at den allerede har noen sentral koordinering. På grunn av denne mangelen på koordinering kan analoge datamaskiner avsløre kaotisk og uforutsigbar oppførsel lettere enn digitale systemer.
Datalagringskompleksitet
Den numeriske, diskrete naturen til digitale datamaskiner gjør datalagring enkel. En minnekrets kopierer og beholder de diskrete tilstandene til en annen krets.
For analoge datamaskiner er det vanskeligere å lagre data, siden de bruker kontinuerlige signaler. En krets som lagrer et analogt signal er utsatt for drift over tid. Den beste tilnærmingen for analoge datamaskiner er en hybrid. Konverter det analoge signalet til et tall og lagre nummeret i en digital krets.
