På grund af begrænsningerne i digital computing i 1960'erne og 70'erne løste ingeniører, teknikere og forskere komplekse problemer ved hjælp af analoge computere. En analog computer genererer kontinuerlige signaler ved hjælp af opkald og switches til input og meter for output. Med fremskridt inden for digital teknologi døde analog computing i slutningen af ​​det 20. århundrede, skønt mange af dens ideer fortsætter i musik synthesizer design. Selvom hver enkelt løser lignende problemer, er der adskillige analoge og digitale computerforskelle at bemærke.

Kvinde, der arbejder ved laptop på hjemmekontor

Analog og digital computerudgang

Digitale computere producerer numre som output. Computeren bruger skærmbilleder, printere, diskdrev og andre perifere enheder til at fange dette output. Analoge computere udsender spændingssignaler og har sæt analoge målere og oscilloskoper til at vise spændingerne.

Typer af elektroniske kredsløb

Analoge computerkredsløb bruger op ampere, signalgeneratorer og netværk af modstande og kondensatorer. Disse kredsløb behandler kontinuerlige spændingssignaler. Digitale computere bruger en række on-off switching kredsløb, såsom mikroprocessorer, ur-pulsgeneratorer og logiske porte.

Diskrete kontra kontinuerlige signaler

Den vigtigste funktion, der adskiller digital fra analoge computere, er signalernes art. Digitale signaler har to diskrete tilstande, til eller fra. Fra tilstand er normalt nul volt, og den høje tilstand er typisk fem volt. Analoge signaler er kontinuerlige. De kan have en hvilken som helst værdi mellem to ekstremer, såsom -15 og +15 volt. Et analogt signals spænding kan være konstant eller variere med tiden.

Forskellige emuleringsevner

Med forbedret teknologi kan hurtige digitale computere emulere analoge computers opførsel. For eksempel kan et program i en digital computer beregne en 2.000 Hz sinusbølge i realtid og med nøjagtighed og pålidelighed, som analoge kredsløb ikke kan matche. Analoge computere har en begrænset evne til at efterligne digitale systemer.

Tilgængelighed for brugere

Der er stadig få eksempler på analoge computere. Komponenterne og designene findes stadig, selvom de færreste søger at bygge dem. På den anden side er næsten alle computere, der arbejder i dag, digitale, lige fra enkle apparaturcontrollere til rumstore supercomputere med tusinder af mikroprocessorer.

Støjniveau

Analoge computere skal håndtere et vist minimumsniveau af elektrisk støj i kredsløbene, og dette påvirker nøjagtigheden. Digitale computerkredsløb har også elektrisk støj, skønt det har ringe eller ingen effekt på nøjagtighed eller pålidelighed.

Analog og digital computerprogrammering

Du kan programmere både analoge og digitale computere, skønt metoderne er forskellige. Digitale computere bruger omhyggeligt skrevet lister med komplicerede instruktioner, herunder sammenligning af to numre, flytning af data fra et sted til et andet eller multiplicering af to numre sammen.

For at programmere en analog computer forbinder du forskellige undersystemer elektrisk sammen med patchkabler. Tilslut f.eks. En signalgenerator til en kontrolknap, der varierer signalstyrken.

Størrelse af computere

Et eksempel på en analog computerenhed kunne være et lille skrivebordssystem på størrelse med en stor bog, men høje stativer fyldt med udstyr er også analoge computere. Et digitalt computereksempel kan være en lille mikrochip, der kun er et par millimeter kvadrat, men det kan også være en rummets serverinstallation.

Forskelle i signalkoordination

En digital computer koordinerer sine signaler med et masterur. Uret producerer en højfrekvent strøm af elektriske impulser til og fra; hver puls er et "kryds" af uret. Hver aktivitet på computeren, fra at sammenligne tal til bevægelige data i hukommelsen, tager et defineret antal urimpulser. Urets hastighed bestemmer computerens samlede hastighed.

I en analog computer flyder signaler simpelthen fra det ene kredsløb til det næste uden nogen forudgående central koordination. På grund af denne manglende koordinering kan analoge computere afsløre kaotisk og uforudsigelig adfærd lettere end digitale systemer.

Datalagringskompleksitet

Den numeriske, diskrete karakter af digitale computere gør datalagring enkel. Et hukommelseskredsløb kopierer og bevarer de diskrete tilstande i et andet kredsløb.

For analoge computere er det vanskeligere at gemme data, da de bruger kontinuerlige signaler. Et kredsløb, der gemmer et analogt signal, er tilbøjelig til at drive over tid. Den bedste metode til analoge computere er en hybrid. Konverter det analoge signal til et nummer, og gem nummeret i et digitalt kredsløb.