什么是模拟计算机,与数字计算机的区别

2024-05-16 20:39

1. 什么是模拟计算机,与数字计算机的区别

什么是模拟计算机?

什么是模拟计算机,与数字计算机的区别

2. 什么是模拟计算机,与数字计算机的区别

1、工作原理不同。
模拟式电子计算机使用的电信号模拟自然界的实际信号,所有的处理过程均需模拟电路来实现,电路结构复杂,抗外界干扰能力极差。
数字式电子计算机其内部处理的是一种称为符号信号或数字信号的电信号。它的主要特点是“离散”,在相邻的两个符号之间不可能有第三种符号存在。
2、运算速度不同。
模拟计算机运算速度较慢,基本上不再应用;而数字计算机运算速度非常快,被大量应用。
3、应用范围不同。
随着数字计算机的发展,模拟计算机被数字计算机所取代,一般作为专用仿真设备、教学与训练工具。而数字计算机已广泛地应用于科学计算、数据处理、辅助技术、过程控制、人工智能、网络应用等领域。

扩展资料
模拟计算机发展简况
20世纪30年代,开始致力于全电子化模拟计算机的研制工作。第二次世界大战期间,贝尔电话实验室研制出M-9火炮指挥仪。二次大战后,一些人以M-9火炮指挥仪中的运算放大器为基础,于1947年研制出全电子直流模拟计算机。
高增益直流运算放大器的出现,对模拟计算机的发展,起了革命性的推动作用。与此同时,各发达国家都在研制模拟计算机。1948年,研制出第一台商品模拟计算机。
50年代实现商品化;50年代中、后期,中国进入现代模拟计算机研制领域。60年代中期,先后研制出多种型号模拟计算机。如M-2、M-6等大型混合模拟计算机,就是这一时期的成果。
数字计算机分类
电子计算机有巨型,大型,中型,小型,微型和单片型等,电脑常常指最后两种。微型计算机也称微机或微电脑。巨型机主要是从性能方面去定义的。20世纪70年代,国际上以运算速度在每秒1000万次以上,存储容量在1000万位以上,价格在1000万美元以上的计算机为巨型机;
也有人把运算速度超过每秒执行1000万条指令,主存储器容量达几兆字节的电子计算机作为巨型计算机。到了80年代,巨型机的标准则为运算速度每秒1亿次以上,字长达64位,主存储器的容量达4—16兆字节的数字式电子计算机。中国的银河计算机就属巨型机。
参考资料:百度百科-模拟计算机
参考资料:百度百科-数字计算机

3. 计算机可分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机,这是按什么进行分类

计算机可分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机,这是按计算机的原理进行分类
1、数字计算机
数字式电子计算机是当今世界电子计算机行业中的主流,其内部处理的是一种称为符号信号或数字信号的电信号。它的主要特点是“离散”,在相邻的两个符号之间不可能有第三种符号存在。由于这种处理信号的差异,使得它的组成结构和性能优于模拟式电子计算机。


2、模拟计算机
模拟计算机是根据相似原理,用一种连续变化的模拟量作为被运算的对象的计算机。模拟计算机以电子线路构成基本运算部件。由运算部件、控制部件、排题板、输入输出设备等组成。
在用相似原理求解中,包含了模拟的概念,故称模拟计算机。它是以并行计算为基础的,计算速度快。它把功能固定化的运算器适当组合起来,所以程序比较简单,但解题灵活性比较差。

3、混合计算机
混合电子计算机,简称混合计算机。主要用于高精度和高速度的仿真试验。
混合电子计算机其主要特点是:在特定的应用领域内,它既利用了模拟计算机的高速度,又利用了数字计算机的高精度,整个系统利用软件的支持,使其在一定范围内具有通用性并较易使用,但系统价格昂贵。
混合式电子计算机数字模拟混合式电子计算机是综合了数字式计算机和模拟式电子计算机的长处设计出来的。它既能处理数字量,又能处理模拟量。这种计算机结构复杂,设计困难。

扩展资料:

计算机系统
① 专用机与通用机:早期计算机均针对特定用途而设计,具有专用性质。60年代起,开始制造兼顾科学计算、事务处理和过程控制三方面应用的通用计算机。
特别是系列机的出现,标准文本的各种高级程序语言的采用,操作系统的成熟,使一种机型系列选择不同软件、硬件配置,就能满足各行业大小用户的不同需要,进一步强化了通用性。但特殊用途的专用机仍在发展,例如连续动力学系统的全数字仿真机,超微型的空间专用计算机等。
② 巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机:计算机是以大、中型机为主线发展的。20世纪60年代末出现小型计算机,70年代初出现微型计算机,因其轻巧、价廉、功能较强、可靠性高,而得到广泛应用。
70年代开始出现每秒可运算五千万次以上的巨型计算机,专门用于解决科技、国防、经济发展中的特大课题。巨、大、中、小、微型机作为计算机系统的梯队组成部分,各有其用途,都在迅速发展。
③ 流水线处理机与并行处理机:在元件、器件速度有限的条件下,从系统结构与组织着手来实现高速处理能力,成功地研制出这两种处理机。它们均面向ɑiθbi=ci(i=1,2,3,…,n;θ为算符)这样一组数据(也叫向量)运算。
流水线处理机是单指令数据流(SISD)的,它们用重叠原理,用流水线方式加工向量各元素,具有高加工速率。并行处理机是单指令流多数据流(SIMD)的,它利用并行原理,重复设置多个处理部件,同时并行处理向量各元素来获得高速度(见并行处理计算机系统)。
流水和并行技术还可结合,如重复设置多个流水部件,并行工作,以获得更高性能。研究并行算法是发挥这类处理机效率的关键。在高级程序语言中相应地扩充向量语句,可有效地组织向量运算;或设有向量识别器,自动识别源程序中的向量成分。
一台普通主机(标量机)配一台数组处理器(仅作高速向量运算的流水线专用机),构成主副机系统,可大大提高系统的处理能力,且性能价格比高,应用相当广泛。
④多处理机与多机系统、分布处理系统和计算机网:多处理机与多机系统是进一步发展并行技术的必由之路,是巨型、大型机主要发展方向。它们是多指令流多数据流(MIMD)系统,各机处理各自的指令流(进程),相互通信,联合解决大型问题。
它们比并行处理机有更高的并行级别,潜力大,灵活性好。用大量廉价微型机,通过互连网络构成系统,以获得高性能,是研究多处理机与多机系统的一个方向。
多处理机与多机系统要求在更高级别(进程)上研究并行算法,高级程序语言提供并发、同步进程的手段,其操作系统也大为复杂,必须解决多机间多进程的通信、同步、控制等问题。
分布系统是多机系统的发展,它是由物理上分布的多个独立而又相互作用的单机,协同解决用户问题的系统,其系统软件更为复杂(见分布计算机系统)。
现代大型机几乎都是功能分布的多机系统,除含有高速中央处理器外,有管理输入输出的输入输出处理机(或前端用户机)、管理远程终端及网络通信的通信控制处理机、全系统维护诊断的维护诊断机和从事数据库管理的数据库处理机等。这是分布系统的一种低级形态。
多个地理上分布的计算机系统,通过通信线路和网络协议,相互联络起来,构成计算机网络。它按地理上分布的远近,分为局部(本地)计算机网络和远程计算机网络。网络上各计算机可相互共享信息资源和软硬件资源。订票系统、情报资料检索系统都是计算机网应用的实例。
⑤ 诺依曼机与非诺依曼机:存储程序和指令驱动的诺依曼机迄今仍占统治地位。它顺序执行指令,限制了所解问题本身含有的并行性,影响处理速度的进一步提高。
突破这一原理的非诺依曼机,就是从体系结构上来发展并行性,提高系统吞吐量,这方面的研究工作正在进行中。由数据流来驱动的数据流计算机以及按归约式控制驱动和按需求驱动的高度并行计算机,都是有发展前途的非诺依曼计算机系统。
参考资料来源:百度百科-计算机系统

计算机可分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机,这是按什么进行分类

4. 数字计算机的特点

1、运算速度快2、运算精度高3、通用性强4、具有记忆功能和逻辑判断功能5、具有自动控制能力

5. 计算机可分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机,这是按什么进行分类

计算机可分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机,这是按计算机的原理进行分类
1、数字计算机
数字式电子计算机是当今世界电子计算机行业中的主流,其内部处理的是一种称为符号信号或数字信号的电信号。它的主要特点是“离散”,在相邻的两个符号之间不可能有第三种符号存在。由于这种处理信号的差异,使得它的组成结构和性能优于模拟式电子计算机。


2、模拟计算机
模拟计算机是根据相似原理,用一种连续变化的模拟量作为被运算的对象的计算机。模拟计算机以电子线路构成基本运算部件。由运算部件、控制部件、排题板、输入输出设备等组成。
在用相似原理求解中,包含了模拟的概念,故称模拟计算机。它是以并行计算为基础的,计算速度快。它把功能固定化的运算器适当组合起来,所以程序比较简单,但解题灵活性比较差。

3、混合计算机
混合电子计算机,简称混合计算机。主要用于高精度和高速度的仿真试验。
混合电子计算机其主要特点是:在特定的应用领域内,它既利用了模拟计算机的高速度,又利用了数字计算机的高精度,整个系统利用软件的支持,使其在一定范围内具有通用性并较易使用,但系统价格昂贵。
混合式电子计算机数字模拟混合式电子计算机是综合了数字式计算机和模拟式电子计算机的长处设计出来的。它既能处理数字量,又能处理模拟量。这种计算机结构复杂,设计困难。

扩展资料:

计算机系统
① 专用机与通用机:早期计算机均针对特定用途而设计,具有专用性质。60年代起,开始制造兼顾科学计算、事务处理和过程控制三方面应用的通用计算机。
特别是系列机的出现,标准文本的各种高级程序语言的采用,操作系统的成熟,使一种机型系列选择不同软件、硬件配置,就能满足各行业大小用户的不同需要,进一步强化了通用性。但特殊用途的专用机仍在发展,例如连续动力学系统的全数字仿真机,超微型的空间专用计算机等。
② 巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机:计算机是以大、中型机为主线发展的。20世纪60年代末出现小型计算机,70年代初出现微型计算机,因其轻巧、价廉、功能较强、可靠性高,而得到广泛应用。
70年代开始出现每秒可运算五千万次以上的巨型计算机,专门用于解决科技、国防、经济发展中的特大课题。巨、大、中、小、微型机作为计算机系统的梯队组成部分,各有其用途,都在迅速发展。
③ 流水线处理机与并行处理机:在元件、器件速度有限的条件下,从系统结构与组织着手来实现高速处理能力,成功地研制出这两种处理机。它们均面向ɑiθbi=ci(i=1,2,3,?,n;θ为算符)这样一组数据(也叫向量)运算。
流水线处理机是单指令数据流(SISD)的,它们用重叠原理,用流水线方式加工向量各元素,具有高加工速率。并行处理机是单指令流多数据流(SIMD)的,它利用并行原理,重复设置多个处理部件,同时并行处理向量各元素来获得高速度(见并行处理计算机系统)。
流水和并行技术还可结合,如重复设置多个流水部件,并行工作,以获得更高性能。研究并行算法是发挥这类处理机效率的关键。在高级程序语言中相应地扩充向量语句,可有效地组织向量运算;或设有向量识别器,自动识别源程序中的向量成分。
一台普通主机(标量机)配一台数组处理器(仅作高速向量运算的流水线专用机),构成主副机系统,可大大提高系统的处理能力,且性能价格比高,应用相当广泛。
④多处理机与多机系统、分布处理系统和计算机网:多处理机与多机系统是进一步发展并行技术的必由之路,是巨型、大型机主要发展方向。它们是多指令流多数据流(MIMD)系统,各机处理各自的指令流(进程),相互通信,联合解决大型问题。
它们比并行处理机有更高的并行级别,潜力大,灵活性好。用大量廉价微型机,通过互连网络构成系统,以获得高性能,是研究多处理机与多机系统的一个方向。
多处理机与多机系统要求在更高级别(进程)上研究并行算法,高级程序语言提供并发、同步进程的手段,其操作系统也大为复杂,必须解决多机间多进程的通信、同步、控制等问题。
分布系统是多机系统的发展,它是由物理上分布的多个独立而又相互作用的单机,协同解决用户问题的系统,其系统软件更为复杂(见分布计算机系统)。
现代大型机几乎都是功能分布的多机系统,除含有高速中央处理器外,有管理输入输出的输入输出处理机(或前端用户机)、管理远程终端及网络通信的通信控制处理机、全系统维护诊断的维护诊断机和从事数据库管理的数据库处理机等。这是分布系统的一种低级形态。
多个地理上分布的计算机系统,通过通信线路和网络协议,相互联络起来,构成计算机网络。它按地理上分布的远近,分为局部(本地)计算机网络和远程计算机网络。网络上各计算机可相互共享信息资源和软硬件资源。订票系统、情报资料检索系统都是计算机网应用的实例。
⑤诺依曼机与非诺依曼机:存储程序和指令驱动的诺依曼机迄今仍占统治地位。它顺序执行指令,限制了所解问题本身含有的并行性,影响处理速度的进一步提高。
突破这一原理的非诺依曼机,就是从体系结构上来发展并行性,提高系统吞吐量,这方面的研究工作正在进行中。由数据流来驱动的数据流计算机以及按归约式控制驱动和按需求驱动的高度并行计算机,都是有发展前途的非诺依曼计算机系统。
参考资料来源:百度百科-计算机系统

计算机可分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机,这是按什么进行分类

6. 电子数字计算机最主要的工作特点是

计算机具有以下特点: 

快速的运算能力 

电子计算机的工作基于电子脉冲电路原理,由电子线路构成其各个功能部件,其中电场的传播扮演主要角色。我们知道电磁场传播的速度是很快的,现在高性能计算机每秒能进行几百亿次以上的加法运算。如果一个人在一秒钟内能作一次运算,那么一般的电子计算机一小时的工作量,一个人得做100多年。很多场合下,运算速度起决定作用。例如,计算机控制导航,要求“运算速度比飞机飞的还快”;气象预报要分析大量资料,如用手工计算需要十天半月,失去了预报的意义。而用计算机,几分钟就能算出一个地区内数天的气象预报。 

足够高的计算精度 

电子计算机的计算精度在理论上不受限制,一般的计算机均能达到15位有效数字,通过一定的技术手段,可以实现任何精度要求。历史上有个著名数学家挈依列,曾经为计算圆周率π,整整花了15年时间,才算到第707位。现在将这件事交给计算机做,几个小时内就可计算到10万位。 

超强的记忆能力 

计算机中有许多存储单元,用以记忆信息。内部记忆能力,是电子计算机和其他计算工具的一个重要区别。由于具有内部记忆信息的能力,在运算过程中就可以不必每次都从外部去取数据,而只需事先将数据输入到内部的存储单元中,运算时即可直接从存储单元中获得数据,从而大大提高了运算速度。计算机存储器的容量可以做得很大,而且它记忆力特别强。 

复杂的逻辑判断能力 

人是有思维能力的。思维能力本质上是一种逻辑判断能力,也可以说是因果关系分析能力。借助于逻辑运算,可以让计算机做出逻辑判断,分析命题是否成立,并可根据命题成立与否做出相应的对策。例如,数学中有个“四色问题”,说是不论多么复杂的地图,使相邻区域颜色不同,最多只需四种颜色就够了。100多年来不少数学家一直想去证明它或者推翻它,却一直没有结果,成了数学中著名的难题。1976年两位美国数学家终于使用计算机进行了非常复杂的逻辑推理验证了这个著名的猜想。 

按程序自动工作的能力 

一般的机器是由人控制的,人给机器一个指令,机器就完,成一个操作。计算机的操作也是受人控制的,但由于计算机具有内部存储能力,可以将指令事先输入到计算机存储起来,在计算机开始工作以后,从存储单元中依次去取指令,用来控制计算机的操作,从而使人们可以不必干预计算机的工作,实现操作的自动化。这种工作方式称为程序控制方式。 

电子计算机一般分为处理模拟信号的模拟计算机和处理数字信号的数字计算机两大类,目前使用的大都为数字计算机。模拟式电子计算机内部表示和处理数据所使用的电信号,是模拟自然界的实际信号。如它可以用电信号模拟随时间连续变化的温度、湿度等。这种模拟自然界实际信号的电信号称为“模拟电信号”,其主要特点是“随时间连续变化”。数字式电子计算机内部处理的是一种称为符号信号或数字信号的电信号,这种信号的主要特点是“离散”,即在相邻的两个符号之间不可能有第三个符号。我们通常所说的计算机指的是数字式电子计算机。 

电子计算机从规模上可分为巨型、大型、中型、小型、微型和单片型。计算机中的“巨型”,并非从外观、体积上衡量,主要是从性能方面定义的。20世纪70年代初期,国际上常以运算速度在每秒1 000万次以上,存储容量在1 000万位以上,价格在1 000万美元以上的所谓“三个1 000万以上”来衡量一台计算机是否为“巨型”。到了80年代中期,巨型机的标准是运算速度为每秒l亿次以上,字长达64位,主存储器的容量达4~16 MB。这一标准还在逐年增长,目前,运算速度为每秒100亿~100000亿次。按80年代中期的标准,大型机运算速度为每秒100万~1 000万次,字长32—64位,主存储器的容量为0.5~8 MB;中型机运算速度为每秒10万~100万次,字长一般为32位,主存储器的容量在1MB左右。小型机和微型机很难有严格的界限。特别是微型计算机发展最快、应用最广,大家所熟悉的486、586、奔腾Ⅱ、奔腾Ⅲ、奔腾Ⅳ等PC机都属于微型计算机。目前,Intel公司采用超线程技术使处理器的实际工作频率已经提升到了3.06GHz。 

单片机在结构上与上述几类计算机有很大的差别,它是在制作时就已经将计算机中的所有功能部件集成在一起,形成外观上仅仅是一片集成电路的计算机。

7. 电子数字计算机和电子模拟计算机的区别在哪里?

1、运算过程不同
电子数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量,运算的过程是不连续的;电子模拟计算机中处理的信息是连续变化的物理量,运算的过程是连续的。
2、处理数据的方法不同
模拟计算机能够处理电压变化和温度波动等复杂现象的连续变化的输入。数字计算机必须将其输入简化为简单的二进制语言,才能准确地模拟世界。
3、应用范围不同
模拟计算机,一般作为专用仿真设备、教学与训练工具。而数字计算机已广泛地应用于科学计算、数据处理、辅助技术、过程控制、人工智能、网络应用等领域。
4、工作原理不同
模拟式电子计算机使用的电信号模拟自然界的实际信号,所有的处理过程均需模拟电路来实现,电路结构复杂,抗外界干扰能力极差。而数字计算机接受电信号后,抗外界干扰能力较强。

扩展资料:
模拟计算机的应用:
各个主要部件的输入量及输出量都是连续变化着的电压、电流等物理量。模拟计算机由若干种作用及数量不同的积分器、加法器、乘法器、函数产生器等部件组成。
按照待研究问题的数学模型把一个部件的输出端与另一个或几个部件的输入端互连起来,使整个计算机的输出量与输入量之间的数学关系模拟所研究问题的客观过程。在输出端得到方程之解y(t);模拟计算机部件间互连关系随问题而异,有人把这种连接关系的设计称为编解题程序。
据国外媒体报道,今天看到的银河系是经过数十亿年时间演变而成的。最开始只是一团松散的物质,慢慢形成了巨大的、由恒星组成的螺旋形圆盘。面对如此复杂的银河系,天文学家多年来一直试图更深入地了解。如今,借助最详细的计算机模拟结果,可以在几秒钟之内一睹银河系形成的过程。
此前,天文学家也试图用计算机模拟来解决矮星系的问题——被称为“消失的卫星”问题——但直到目前都没有最终答案。
参考资料来源:百度百科—模拟计算机

电子数字计算机和电子模拟计算机的区别在哪里?

8. 计算机有哪几种类型?其各自的特点是什么?

  一、定义:
    计算机,俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件系统和软件系统所组成,没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类,较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。
  二、特点:
  1、超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。超级计算机拥有最强的并行计算能力,主要用于科学计算。在气象、军事、能源、航天、探矿等领域承担大规模、高速度的计算任务。
  2、网络计算机,指某些高性能计算机,能通过网络,对外提供服务。相对于普通电脑来说,稳定性、安全性、性能等方面都要求更高,因此在CPU、芯片组、内存、磁盘系统、网络等硬件和普通电脑有所不同。
  3、个人计算机,包括台式机、电脑一体机、笔记本电脑、掌上电脑和平板电脑等,运行速度来说相对较差,但有些是可以便于携带,随处办公,满足各方面的需要。
  4、嵌入式系统,是一种以应用为中心、以微处理器为基础,软硬件可裁剪的,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统,应用范围极其广泛,满足社会各方面的需要。
  5、工业控制计算机,是一种采用总线结构,对生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的计算机系统总称。简称工控机。主要应用在工业方面,对于工业的发展起到了不可磨灭的作用。