如何区分模拟计算机和数字计算机
模拟计算机
我们已经听说了很多关于数字计算机的事情,但是,模拟计算机很少被提及。不是因为它们不存在,而是因为人们认为计算机只是数字的。我们遇到过很多模拟计算机,但我们很少注意到它们是计算机。模拟计算机和数字计算机的基本区别在于它们处理的数据类型不同。模拟计算机处理模拟数据,即连续变化的数据。数字计算机处理二进制数据,即0和1的形式。
模拟计算机以连续变化的物理量的形式对数学变量进行运算。例如温度、压力、电压等。模拟计算机工作的基础是建模。任何真实的物理过程都可以被具有相同性质的数学模型所取代。控制工程师经常将机械或液压系统转换为电气系统,以建立数学模型进行计算。将一个物理过程(如弹簧中的悬浮质量)类比或转换为其电模型,从而形成数学模型,是模拟计算的基础。建模完成后,计算变得非常简单和方便。
模拟计算机的优点是它们在很短的时间内以简单和图形化的方式显示解决方案。在数字计算机中,实时变化需要复杂的编程和图形程序。在模拟计算机中,输出可以连接到示波器,结果可以看到。
模拟计算机的缺点是它们不是万能的,而且不是很准确。模拟计算机的精度相当有限,取决于许多因素,如电路参数的分布、不准确的装配、布线问题、外部影响,如磁场、环境温度和压力的变化等。为了在模拟计算机中获得精度,在计算之前必须检查所有运算放大器的直流漂移。
模拟计算机的著名例子是求积仪,列线图运算放大器、机械积分器、计算尺、潮汐预测器、解偏微分方程的电积分器、解常微分方程的电子机器、解代数方程的机器、诺登炸弹瞄准器和神经网络。
模拟计算机
数字计算机
数字计算机以数字的形式处理数学变量,这些数字表示物理量的离散值。数字计算机的优点是功能多,可重新编程,准确,受外界干扰的影响小。与模拟计算机相比,数字计算机处理数字。每个变量转换为数字,每个数字转换为二进制形式,即0和1。0和1的组合完成了所有的计算。所有现代计算机、笔记本电脑和计算器都是数字计算机。
数字计算设备
参考文献
Thomas C. Bartee的《数字计算机基础》
由Br插话。Eric S. D 'Souza
N. Sergeev, N. Vashkevich的《计算机概论》
模拟电路与数字基础:A.K. Sharma博士著
图片致谢
模拟计算机:维基共享资源
列线图:维基共享资源
计算尺:维基共享资源
求积仪:维基共享资源
星盘:维基共享资源
计算器:维基共享资源
移动PC:维基共享资源
算盘:维基共享资源