10 différences entre les ordinateurs analogiques et numériques
En raison des limites de l'informatique numérique dans les années 1960 et 1970, les ingénieurs, techniciens et scientifiques ont résolu des problèmes complexes à l'aide d'ordinateurs analogiques. Un ordinateur analogique génère des signaux continus à l'aide de cadrans et de commutateurs pour l'entrée et de compteurs pour la sortie. Avec les progrès de la technologie numérique, l'informatique analogique s'est éteinte à la fin du XXe siècle, bien que bon nombre de ses idées se poursuivent dans la conception de synthétiseurs musicaux. Bien que chacun résolve des problèmes similaires, il existe plusieurs différences entre les ordinateurs analogiques et numériques à noter.
Sortie ordinateur analogique et numérique
Les ordinateurs numériques produisent des nombres en sortie. L'ordinateur utilise des écrans d'affichage, des imprimantes, des lecteurs de disque et d'autres périphériques pour capturer cette sortie. Les ordinateurs analogiques produisent des signaux de tension et disposent d'ensembles de compteurs analogiques et d'oscilloscopes pour afficher les tensions.
Types de circuits électroniques
Les circuits informatiques analogiques utilisent des amplificateurs opérationnels, des générateurs de signaux et des réseaux de résistances et de condensateurs. Ces circuits traitent des signaux de tension continue. Les ordinateurs numériques utilisent une variété de circuits de commutation marche-arrêt, tels que des microprocesseurs, des générateurs d'impulsions d'horloge et des portes logiques.
Signaux discrets versus continus
La principale caractéristique qui distingue les ordinateurs numériques des ordinateurs analogiques est la nature des signaux. Les signaux numériques ont deux états discrets, activé ou désactivé. L'état désactivé est généralement de zéro volt et l'état haut est généralement de cinq volts. Les signaux analogiques sont continus. Ils peuvent avoir n'importe quelle valeur entre deux extrêmes, comme -15 et +15 volts. La tension d'un signal analogique peut être constante ou varier dans le temps.
Différentes capacités d'émulation
Grâce à une technologie améliorée, les ordinateurs numériques rapides peuvent émuler le comportement des ordinateurs analogiques. Par exemple, un programme dans un ordinateur numérique peut calculer une onde sinusoïdale de 2 000 Hz en temps réel, et avec une précision et une fiabilité que les circuits analogiques ne peuvent égaler. Les ordinateurs analogiques ont une capacité limitée à imiter les systèmes numériques.
Disponibilité pour les utilisateurs
Il reste peu d'exemples d'ordinateurs analogiques. Les composants et les conceptions existent toujours, bien que peu cherchent à les construire. D'autre part, presque tous les ordinateurs qui fonctionnent aujourd'hui sont numériques, allant des simples contrôleurs d'appareils aux superordinateurs de la taille d'une pièce avec des milliers de microprocesseurs.
Niveau de bruit
Les ordinateurs analogiques doivent gérer un certain niveau minimum de bruit électrique dans les circuits, ce qui affecte la précision. Les circuits informatiques numériques ont également un bruit électrique, bien que cela n'ait que peu ou pas d'effet sur la précision ou la fiabilité.
Programmation informatique analogique et numérique
Vous pouvez programmer des ordinateurs analogiques et numériques, bien que les méthodes soient différentes. Les ordinateurs numériques utilisent des listes soigneusement écrites d'instructions complexes, y compris la comparaison de deux nombres, le déplacement de données d'un endroit à un autre ou la multiplication de deux nombres ensemble.
Pour programmer un ordinateur analogique, vous connectez électriquement différents sous-systèmes avec des câbles de raccordement. 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.