Цифроаналоговые и аналого-цифровые схемы



Предыдущая | Следующая
Цифроаналоговые и аналого-цифровые схемы
Различают цифровые и менее известные аналоговые компьютеры. В персональном компьютере есть цифровые и аналоговые схемы, но по своей природе это цифровой компьютер. Для цифрового компьютера любая задача преобразуется в дискретную форму, которая затем выполняется в цифровом мире (двоичная арифметика и логика) до получения нужных цифровых результатов. После этого результаты выводятся в цифровые или аналоговые устройства для практического использования.
Аналоговый компьютер не оперирует числами. Он построен на физической модели математической задачи. Данные вводятся в определенные точки модели в виде аналоговых физических величин, затем (опять же в определенных точках модели) проводятся измерения, результаты измерений обрабатываются и полученный ответ считается решением первоначальной математической задачи. Примером цифрового компьютера служит калькулятор, а аналогового — логарифмическая линейка. Калькулятор воспринимает цифровой вход при нажатии клавиш. Затем задача решается в процессорной секции и результат выводится на индикатор. Логарифмическая линейка воспринимает аналоговый ввод при перемещении подвижной части. Задача решается с привлечением взаимосвязи двух частей линейки, а результат находится при перемещении визира.
До появления цифровых компьютеров практически все задачи решались аналоговыми средствами. На основе аналогий действуют стрелки измерительных приборов, ручки управления громкостью и масштабом, радио и телевизионные сигналы, расчеты с привлечением физических объема, длины и ширины и т.д.
Цифровая электроника полностью изменила ситуацию. Для механического счета единственной проблемой оказалось очень малое быстродействие. Счет в цифровой электронике осуществляется за миллиардные доли секунды. Громоздкий процесс счета при решении задач перестал быть проблемой для цифровых электронных схем. Применение цифровой электроники оказалось в большинстве случаев быстрее и дешевле поиска физического аналога, создания аналогового вычислителя и решения задачи на нем. В цифровом подходе задача вначале превращается в последовательность арифметических операций. После этого осуществляется переход к двоичной системе счисления. Двоичные нули и единицы преобразуются в низкие и высокие уровни напряжения, которыми оперируют электронные схемы. После обработки цифровые результаты превращаются в удобную для использования цифровую или аналоговую форму. Рассмотрим этот процесс на примере входов и выходов цифрового компьютера.

 

 Поиск и устранение неисправностей в персональных компьютерах