|
En raison des limitations de calcul numérique dans les années 1960 et 70 , les ingénieurs, les techniciens et les scientifiques résolvent des problèmes complexes en utilisant des ordinateurs analogiques. Un ordinateur analogique génère des signaux continus en utilisant des cadrans et des commutateurs pour l'entrée, et des compteurs pour la sortie. Avec les progrès de la technologie numérique , calcul analogique s'est éteinte à la fin du 20ème siècle , bien que beaucoup de ses idées exercer dans les conceptions de synthétiseur de musique. Bien que chacun résout des problèmes similaires , les ordinateurs analogiques et numériques ont plusieurs différences. Sortie
calculateurs numériques produisent des chiffres en sortie. L'ordinateur utilise des écrans , imprimantes, lecteurs de disques et autres périphériques pour capturer cette sortie. Ordinateurs signaux analogiques de sortie de tension , et a des ensembles de compteurs analogiques et les oscilloscopes à afficher les tensions .
Circuits électroniques
circuits de calculateurs analogiques utilisent des amplis op , générateurs de signaux et des réseaux des résistances et des condensateurs . Ces circuits traitent les signaux de tension continue . Calculateurs numériques utilisent une variété de marche-arrêt des circuits de commutation , tels que les microprocesseurs , les générateurs d'impulsions d'horloge et des portes logiques .
Discrète par rapport continue signaux
La principale caractéristique qui distingue numérique à partir d'ordinateurs analogiques est de la nature des signaux . Les signaux numériques ont deux états discrets , allumé ou éteint. L' état d'arrêt est généralement zéro volt , et l'état haut est généralement de cinq volts. Les signaux analogiques sont continues. Ils peuvent avoir n'importe quelle valeur entre deux extrêmes , tels que les -15 et +15 volts . La tension d'un signal analogique peut être constante ou varier avec le temps .
Emulation
Avec l'amélioration de la technologie , les ordinateurs numériques rapides peut émuler le comportement d'ordinateurs analogiques. Par exemple, un programme dans un ordinateur numérique peut calculer un vague 2000 Hz sinusoïdale en temps réel et avec une précision et une fiabilité que les circuits analogiques peuvent ne pas correspondre. Les ordinateurs analogiques ont une capacité limitée à imiter les systèmes numériques .
Disponibilité
Quelques exemples de calculateurs analogiques rester dans l'existence. Les composants et les conceptions existent encore , bien que quelques-uns cherchent à construire. D'autre part , presque tous les ordinateurs qui travaillent aujourd'hui sont numériques , allant de contrôleurs d'appareils simples aux supercalculateurs taille d'une pièce avec des milliers de microprocesseurs.
Bruit
ordinateurs analogiques doivent face à un certain niveau minimal de bruit électrique dans les circuits , ce qui affecte la précision. Circuits informatiques numériques ont également bruit électrique , même si elle a peu d'effet sur l'exactitude ou la fiabilité .
Programmation
Vous pouvez programmer deux ordinateurs analogiques et numériques , bien que la méthodes sont différentes . Calculateurs numériques utilisent des listes soigneusement écrites des instructions complexes , y compris la comparaison de deux chiffres, le déplacement des données d'un endroit à un autre ou la multiplication de deux nombres ensemble . Pour programmer un ordinateur analogique , vous vous connectez différents sous- systèmes entre eux électriquement avec des câbles de raccordement . Par exemple, connecter un générateur de signal à un bouton de commande qui fait varier la puissance du signal.
Taille
ordinateurs analogiques varier en taille de petits systèmes de bureau de la taille d'un grand livre de hautes étagères chargées de l'équipement. Calculateurs numériques vont de minuscules puces de quelques millimètres carrés d' installations de serveurs taille d'une pièce .
Signal Coordination
Un ordinateur numérique coordonne ses signaux avec une horloge maître . L'horloge produit un courant à haute fréquence d'impulsions électriques de marche-arrêt ; chaque impulsion étant un "top " de l'horloge . Chaque activité dans l'ordinateur, à partir de la comparaison des nombres de données mobiles en mémoire, prend un nombre défini d'impulsions d'horloge . La vitesse de l' horloge détermine la vitesse globale de l'ordinateur. Dans un ordinateur analogique , les signaux simplement circuler d'un circuit à l'autre , n'ayant pas de coordination central, préexistante . En raison de ce manque de coordination , les ordinateurs analogiques peuvent révéler un comportement chaotique et imprévisible plus facilement que les systèmes numériques.
Data Storage
La nature numérique , discret des ordinateurs numériques rend simples de stockage de données . Une mémoire copies de circuits et conserve les états discrets d'un autre circuit . Pour les ordinateurs analogiques , il est plus difficile le stockage de données , car ils utilisent des signaux continus . Un circuit qui stocke un signal analogique est sensible à la dérive au cours du temps . La meilleure approche pour les ordinateurs analogiques est un hybride. Convertir le signal analogique à un numéro et enregistrer le numéro dans un circuit numérique.
|
