10 razlika između analognih i digitalnih računala
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 i mjerače za izlaz. S napretkom digitalne tehnologije, analogno računalstvo je izumrlo u kasnom 20. stoljeću, iako se mnoge njegove ideje nastavljaju u dizajnu glazbenih sintesajzera. Iako svaki od njih rješava slične probleme, potrebno je uočiti nekoliko razlika između analognih i digitalnih računala.
Analogni i digitalni računalni izlaz
Digitalna računala proizvode brojeve kao izlaz. Računalo koristi zaslone, pisače, pogone diskova i druge periferne uređaje za snimanje ovog izlaza. Analogna računala emitiraju naponske signale i imaju skupove analognih mjerača i osciloskopa za prikaz napona.
Vrste elektroničkih sklopova
Krugovi analognih računala koriste operacijska pojačala, generatore signala i mreže otpornika i kondenzatora. Ovi krugovi obrađuju kontinuirane naponske signale. Digitalna računala koriste različite sklopove za uključivanje/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 dvije krajnosti, 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, s točnošću i pouzdanošću koju analogni sklopovi ne mogu mjeriti. Analogna računala imaju ograničenu sposobnost oponašanja digitalnih sustava.
Dostupnost korisnicima
Preostalo je nekoliko primjera analognih računala. Komponente i dizajni još uvijek postoje, iako ih malo tko želi izgraditi. 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 malo ili nimalo utjecaja 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 jedne lokacije na drugu ili množenje dvaju brojeva.
Za programiranje analognog računala, različite podsustave povezujete električnim kabelima. For example, connect a signal generator to a control knob which varies the signal strength.
Size of the Computers
An example of analog computer device could be a small desktop system the size of a large book, but tall racks laden with equipment are also analog computers. A digital computer example could be a tiny microchip that is only a few millimeters square, but it could also be a room-sized server installation.
Signal Coordination Differences
A digital computer coordinates its signals with a master clock. The clock produces a high-frequency stream of on-off electrical pulses; each pulse being a "tick" of the clock. Every activity in the computer, from comparing numbers to moving data in memory, takes a defined number of clock pulses. The clock's speed determines the computer's overall speed.
In an analog computer, signals simply flow from one circuit to the next, having no pre-existing central coordination. Because of this lack of coordination, analog computers can reveal chaotic and unpredictable behavior more readily than digital systems.
Data Storage Complexity
The numeric, discrete nature of digital computers makes data storage simple. A memory circuit copies and retains the discrete states of another circuit.
For analog computers, storing data is more difficult, as they use continuous signals. A circuit that stores an analog signal is prone to drift over time. The best approach for analog computers is a hybrid one. Convert the analog signal to a number and store the number in a digital circuit.