10 разлика између аналогних и дигиталних рачунара

Жена ради за лаптопом у кућној канцеларији

Дигитални рачунари производе бројеве као излаз.

Кредит за слику: Слике хероја/Слике хероја/ГеттиИмагес

Због ограничења дигиталног рачунарства 1960-их и 70-их година, инжењери, техничари и научници решавали су сложене проблеме користећи аналогне рачунаре. Аналогни рачунар генерише непрекидне сигнале помоћу точкића и прекидача за улаз и мерача за излаз. Са напретком дигиталне технологије, аналогно рачунарство је изумрло крајем 20. века, иако се многе његове идеје настављају у дизајну музичких синтисајзера. Иако сваки од њих решава сличне проблеме, постоји неколико разлика између аналогних и дигиталних рачунара које треба приметити.

Аналогни и дигитални рачунарски излаз

Дигитални рачунари производе бројеве као излаз. Рачунар користи екране, штампаче, диск јединице и друге периферне уређаје за снимање овог излаза. Аналогни рачунари емитују сигнале напона и имају скупове аналогних мерача и осцилоскопа за приказ напона.

Видео дана

Врсте електронских кола

Кола аналогних рачунара користе оперативна појачала, генераторе сигнала и мреже отпорника и кондензатора. Ова кола обрађују сигнале континуираног напона. Дигитални рачунари користе различита склопна кола за укључивање-искључивање, као што су микропроцесори, генератори тактних импулса и логичке капије.

Дискретни наспрам континуалних сигнала

Главна карактеристика која разликује дигиталне од аналогних рачунара је природа сигнала. Дигитални сигнали имају два дискретна стања, укључено или искључено. Искључено стање је обично нула волти, а високо стање је обично пет волти. Аналогни сигнали су континуирани. Могу имати било коју вредност између два екстрема, као што су -15 и +15 волти. Напон аналогног сигнала може бити константан или варирати са временом.

Различите могућности емулације

Са побољшаном технологијом, брзи дигитални рачунари могу да опонашају понашање аналогних рачунара. На пример, програм у дигиталном рачунару може израчунати синусни талас од 2.000 Хз у реалном времену, и то са тачношћу и поузданошћу са којима се аналогна кола не могу подударати. Аналогни рачунари имају ограничену способност да имитирају дигиталне системе.

Доступност корисницима

Остало је још неколико примера аналогних рачунара. Компоненте и дизајн и даље постоје, иако мало њих покушава да их направи. С друге стране, скоро сви рачунари који данас раде су дигитални, у распону од једноставних контролера уређаја до суперкомпјутера величине собе са хиљадама микропроцесора.

Ниво буке

Аналогни рачунари морају да се носе са одређеним минималним нивоом електричног шума у ​​колима, а то утиче на тачност. Дигитална компјутерска кола такође имају електрични шум, иако има мали или никакав утицај на тачност или поузданост.

Аналогно и дигитално компјутерско програмирање

Можете програмирати и аналогне и дигиталне рачунаре, иако су методе различите. Дигитални рачунари користе пажљиво написане листе замршених инструкција, укључујући поређење два броја, премештање података са једне локације на другу или множење два броја заједно.

Да бисте програмирали аналогни рачунар, повезујете различите подсистеме заједно електричним кабловима. На пример, повежите генератор сигнала на контролно дугме које мења јачину сигнала.

Величина рачунара

Пример аналогног рачунарског уређаја може бити мали десктоп систем величине велике књиге, али високи регали натоварени опремом су такође аналогни рачунари. Пример дигиталног рачунара може бити мали микрочип величине само неколико квадратних милиметара, али може бити и серверска инсталација величине собе.

Разлике у координацији сигнала

Дигитални рачунар координира своје сигнале са главним сатом. Сат производи високофреквентни ток укључено-искључених електричних импулса; сваки пулс је "откуцај" сата. Свака активност у рачунару, од поређења бројева до померања података у меморији, узима одређени број тактних импулса. Брзина сата одређује укупну брзину рачунара.

У аналогном рачунару, сигнали једноставно теку од једног кола до другог, без претходно постојеће централне координације. Због овог недостатка координације, аналогни рачунари могу лакше открити хаотично и непредвидиво понашање него дигитални системи.

Сложеност складиштења података

Нумеричка, дискретна природа дигиталних рачунара чини складиштење података једноставним. Меморијско коло копира и задржава дискретна стања другог кола.

За аналогне рачунаре, складиштење података је теже, јер користе континуиране сигнале. Коло које чува аналогни сигнал је склоно померању током времена. Најбољи приступ за аналогне рачунаре је хибридни. Претворите аналогни сигнал у број и сачувајте број у дигиталном колу.