模擬和數字計算機的區別
計算機已經成為我們日常生活中不可或缺的一部分。我們無法想象沒有計算機的生活。我們幾乎在所有日常活動中都使用計算機。目前,每個人都熟悉數字計算機,例如智慧手機、電子手錶、筆記型電腦、臺式電腦等。但還有另一種型別的計算機,稱為模擬計算機。模擬計算機是計算機的早期版本,如今使用頻率較低,或者僅用於某些專業應用。
通讀本文,瞭解模擬和數字計算機,以及它們之間有何不同。
什麼是模擬計算機?
一種對連續時間訊號進行運算的計算機,即以隨時間連續變化的訊號形式接收輸入併產生輸出,稱為模擬計算機。模擬計算機是我們今天使用的計算機的最早版本。這些計算機在 20 世紀 50 年代到 60 年代非常普遍。
模擬計算機效率低、可靠性差、速度慢。這些計算機可以儲存少量且有限的資料和資訊。模擬計算機需要了解訊號處理和科學知識才能使用,因此它們被用於專業應用。
什麼是數字計算機?
一種對離散時間訊號(或不連續時間訊號)進行運算的計算機,稱為數字計算機。數字計算機由數位電子裝置構成,例如邏輯閘、數字積體電路、電晶體等。這些計算機使用二進位制數系統執行計算和其他操作。
典型的數字計算機以數字訊號(二進位制訊號,以 0 和 1 的形式)的形式接收輸入,根據使用者的指令對其進行處理,最後使用數字顯示屏以使用者可讀的形式產生結果。
第一臺數字計算機設計於 20 世紀 40 年代,用於基本的數值計算,並在過去幾年中在計算技術領域取得了長足的進步。數字計算機更準確、高效、可靠且易於使用。由於這些原因,它們被廣泛應用於大量應用中。
模擬計算機和數字計算機的區別
下表比較和對比了模擬和數字計算機的重要特徵:
| 引數 | 模擬計算機 | 數字計算機 |
|---|---|---|
| 定義 | 一種對連續時間訊號進行運算的計算機稱為模擬計算機。 | 一種對離散時間訊號進行運算的計算機稱為數字計算機。 |
| 速度 | 此類計算機的速度低於數字計算機。 | 與模擬計算機相比,數字計算機的速度更快。 |
| 儲存容量 | 模擬計算機的儲存容量非常小,只能儲存有限的資料量。 | 數字計算機擁有更大的儲存空間,因此可以儲存大量資料。 |
| 開關狀態 | 模擬計算機沒有任何狀態,因為訊號的變化是連續的。 | 數字計算機有兩個開關狀態:開和關。 |
| 可靠性 | 模擬計算機不如數字計算機可靠。 | 數字計算機更可靠。 |
| 效能 | 模擬計算機的效能不如數字計算機。 | 數字計算機提供卓越的效能。 |
| 處理速度 | 模擬計算機的處理速度較低。 | 數字計算機的處理速度較高。 |
| 對物理變化的依賴性 | 模擬計算機的操作依賴於物理變化。 | 數字計算機的操作不依賴於物理變化。 |
| 準確性 | 模擬計算機給出的結果準確性很低。 | 數字計算機產生的結果更準確。 |
| 易用性 | 模擬計算機不容易使用。 | 數字計算機易於使用。 |
| 架構複雜性 | 模擬計算機具有複雜的架構。 | 數字計算機的架構不如模擬計算機複雜。 |
| 可讀性 | 模擬計算機的可讀性較低。 | 數字計算機的可讀性較高。 |
| 輸出方法 | 模擬計算機的結果以電壓訊號的形式輸出,難以閱讀和理解。 | 數字計算機的結果顯示在顯示器/螢幕上。 |
| 編碼技術 | 模擬計算機使用模擬編碼技術。 | 數字計算機使用數字編碼技術。 |
| 裝置型別 | 模擬計算機用作專用裝置。 | 數字計算機可以用作通用裝置。 |
| 功耗 | 模擬計算機功耗較高。 | 數字計算機功耗較低。 |
| 示例 | 模擬計算機的示例包括模擬時鐘、模擬電能表、模擬速度計、溫度計等。 | 數字計算機的示例包括筆記型電腦、數碼相機、電子手錶、智慧手機、PDA 等。 |
結論
總之,數字計算機比模擬計算機更受歡迎。但是,在某些特殊領域,模擬計算機仍在使用。但是對於通用應用,數字計算機是無可匹敵的。
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