文章目录
- 计算机的种类
- 一,模拟计算机
- 二,数字计算机
- 三,混合计算机
计算机的种类
《计算机是什么》一节中讲到,根据不同计算机的尺寸,可以将计算机分为微型计算机、小型计算机、大型计算机、工作站和超级计算机5类。实际上,常见的计算机分类标准有2种,除了按照尺寸分类,还可以按照计算机的数据处理能力进行分类。
根据数据处理能力的高低,可以将计算机分为模拟计算机、数字计算机和混合计算机3类。
一,模拟计算机
模拟计算机,主要用于处理模拟数据。所谓模拟数据,即连续变化但不含离散值的数据。该类型计算机适用于始终不需要得到精确值的场景,例如测量速度、温度、压力或者电流。
模拟计算机可以直接从测量设备处接收模拟数据,不需要事先做任何转换操作。通常情况下,模拟计算机接收到连续变化的数据的同时,会将结果以刻度盘上读数的形式反馈给用户。车速表以及水银温度计就是典型的模拟计算机。
模拟计算机有以下几大优势:
- 使用模拟计算机时,实操和计算可以同步进行,并且在能力范围内可以实时向用户显示接收到的数据;
- 在某些实际应用中,模拟计算机可以直接执行计算,而无需将输入或输出数据做任何转换;
- 借助模拟计算机实时显示的异常数据,程序员可以及时发现问题并解决。
模拟计算机还可以进行以下更细致的划分:
- 计算尺(滑尺):是机械模拟计算机中最简单的一类,常用来执行一些基本的数学运算。
- 微分分析器:主要用于进行微分运算;
- 城堡钟:由 AI-Jarazi 发明,高度可达约 11 英尺。该类计算机可以保存编程指令,并显示时间、黄道带以及太阳和月球的运动轨迹,甚至于该类计算机还允许用户根据当前季节特点设置一天的时长。
- 电子模拟计算机:此类型模拟计算机通过电信号流经电容器和电阻器来模拟物理现象,以产生的电压作为输出数据。
二,数字计算机
数字计算机擅长高效率地执行数值计算以及逻辑运算,它可以接收用户输入的十进制或者二进制数据,并根据既定程序对数据进行加工、处理,并将处理结果反馈给用户。
通常情况下,我们在家或者办公室使用的所有现代计算机都属于数字计算机,如笔记本电脑、台式机、智能手机等。
相比其他类型计算机,数字计算机有以下几大优势:
- 支持存储大量的数据,并且无论用户何时想用,都能快速地找到;
- 用户可以轻松地为数字计算机添加新的功能;
- 不需要对硬件做任何调整,数字计算机就可以执行不同的应用程序;
- 介于集成电路技术的不断发展,硬件成本不断降低;
- 经过数字化处理后的数据,处理效率大大提高;
- 纠错码的使用,使计算机具有更高的准确性;
- 此类计算机在处理数据的过程,不会受到噪音、温度、湿度以及其他环境因素的影响,因此最终得到的结果值更加精准。
三,混合计算机
混合计算机兼顾了模拟计算机和数字计算机的特点,其计算速度和模拟计算机一样快,同时和数字计算机一样可以存储数据并同时拥有极高的准确率。
混合计算机不仅可以处理连续的数据,还可以处理离散的数据,它接收的是模拟数据,但在处理前会自动将其转换为数字形式。
混合计算机广泛应用于处理模拟以及数字形式数据的特殊应用中,例如汽油泵中使用的就是混合计算机,它会将测量到的燃油流量值转换为数量和价格。除此之外,混合计算机还被应用于飞机、医院以及一些科学研究中。
如下列举了混合计算机的一些优势:
- 混合计算机的模拟子系统模块采用了全并行结构,大大提升了计算速度;
- 混合计算机可以生成更精准的处理结果;
- 混合计算机具有实时解决和管理大型方程式的能力;
- 混合计算机有助于在线进行数据处理。