10 Forskjeller mellom analoge og digitale datamaskiner
På grunn av begrensninger i digital databehandling i 1960 og 70-tallet, ingeniører, teknikere og forskere løst komplekse problemer ved hjelp av analoge datamaskiner. En analog datamaskin genererer kontinuerlige signaler ved hjelp av ringer og brytere for innspill, og målere for utgang. Med fremskritt i digital teknologi, analog databehandling døde ut i slutten av det 20. århundre, selv om mange av sine ideer fortsette i musikk synthesizer design. Selv om hver enkelt løser lignende problemer, analoge og digitale datamaskiner har flere forskjeller.
Produksjon
Digitale datamaskiner produsere tall som utgang. Datamaskinen bruker skjermer, skrivere, diskstasjoner og andre eksterne enheter for å fange opp denne utgangen. Analoge datamaskiner utgangsspenningssignaler, og har sett med analoge meter og oscilloskop å vise spenninger.
elektroniske kretser
Analoge datamaskiner kretser bruker op forsterkere, signalgeneratorer og nettverk av motstander og kondensatorer. Disse kretsene behandle kontinuerlig spenningssignaler. Digitale datamaskiner bruker en rekke on-off koblingskretser, slik som mikroprosessorer, klokkepulsgeneratorer og logiske porter.
Diskret versus kontinuerlige signaler
Den viktigste funksjonen som skiller digital fra analog regnemaskin er innholdet av signalene. Digitale signaler har to diskrete tilstander, på eller av. Den off tilstand er vanligvis null volt og høy tilstand er vanligvis fem volt. Analoge signaler som er kontinuerlige. De kan ha en verdi mellom to ytterpunkter, for eksempel -15 og +15 volt. Et analogt signal spenning kan være konstant eller variere med tiden.
emulering
Med forbedret teknologi, kan raske digitale datamaskiner etterligne 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 måle seg. Analoge datamaskiner har en begrenset evne til å etterligne digitale systemer.
Tilgjengelighet
Noen eksempler på analoge datamaskiner forbli i eksistens. Komponentene og design eksisterer fortsatt, selv om noen forsøker å bygge dem. På den annen side, nesten alle datamaskiner som arbeider i dag er digitale, alt fra enkle enheten styringer til den laveste størrelse superdatamaskiner med tusenvis av mikroprosessorer.
Bråk
Analoge datamaskiner må forholde seg til et visst minimumsnivå av elektrisk støy i kretsene, og dette påvirker nøyaktighet. Digitale datakretser har også elektrisk støy, men det har liten eller ingen effekt på nøyaktigheten eller påliteligheten.
programmering
Man kan programmere både analoge og digitale datamaskiner, men metodene er forskjellige. Digitale datamaskiner bruker nøye skrevet lister over intrikate instrukser, herunder 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 ulike delsystemer sammen elektrisk med patchkabler. For eksempel ved å forbinde en signalgenerator til en kontrollknott som varierer signalstyrken.
Størrelse
Analoge datamaskiner varierer i størrelse fra små stasjonære systemer på størrelse med en stor bok til høye stativer lastet med utstyr. Digitale datamaskiner spenner fra bittesmå microchips noen millimeter kvadrat til rom-størrelse serverinstallasjoner.
signal Samordning
En digital datamaskin koordinater sine signaler med en hovedklokke. Klokken frembringer et høyfrekvent strøm av på-av elektriske pulser; hver puls være en "hake" av klokken. Hver aktivitet i datamaskinen, fra å sammenligne tall for å flytte data i minnet, tar et definert antall klokkepulser. Klokken hastighet avgjør datamaskinens generelle hastigheten. I en analog datamaskin, signaler simpelthen flyte fra den ene krets til den neste, har ingen pre-eksisterende sentral koordinering. På grunn av denne mangelen på koordinering, kan analoge datamaskiner avsløre kaotisk og uforutsigbar oppførsel lettere enn digitale systemer.
Datalagring
Den numeriske, diskret natur av digitale datamaskiner gjør datalagring enkel. En minnekrets kopier og beholder de diskrete tilstander av en annen krets. For analog regnemaskin, å lagre data som er mer vanskelig, ettersom de bruker kontinuerlige signaler. En krets som lagrer et analogt signal er tilbøyelig til å drive over tid. Den beste tilnærmingen for analog regnemaskin er en hybrid en. Omdanne det analoge signalet til et nummer og lagre nummeret i en digital krets.