دیجیتال چیست؟

به طور حتم بارها با واژه “دیجیتال” و “آنالوگ” برخورد کرده اید.در این مطلب به معرفی سیستم سیگنال دیجیتال و برتری های آن به نسبت آنالوگ خواهیم پرداخت.با ما همراه باشید.

سامانهٔ رقمی یا شماره‌ای یا دیجیتال،سامانه‌ای است که در آن داده‌ها باکمک مقدارهای گسسته (معمولا با کمک شماره‌های صفر و یک) مشخص می‌گردند. برعکس در سامانه‌های قیاسی (آنالوگ، پیوسته)، داده‌ها بصورت پیوسته ارائه می‌گردند. روش شماره‌ای (دیجیتال) پایه سامانه‌های رایانه‌ای امروز است. همچنین بسیاری از سیستمهایی که در گذشته بصورت قیاسی (آنالوگ) به بازار ارائه می‌شدند، هم اکنون بصورت شماره‌ای به بازار ارائه می‌گردند. مانند تلویزیون، دستگاه ضبط و پخش صدا، دریافتگر سیگنال های ماهوراه ای،تجهیزات محاسبه،بردهای الکترونیکی و…

در سامانه‌های شماره‌ای (دیجیتال)، داده‌ها و سیگنالها بصورت گسسته و به کمک شماره‌ها مشخص می‌شوند. مثلاً در یک نمایشگر رقومی سیاه و سفید، رنگ هر نقطه از صفحه می‌تواند با کمک یک شماره (مثلاً از صفر تا ۲۵۵) مشخص گردد که شمارهٔ صفر نشان‌دهنده رنگ سیاه و شماره ۲۵۵ نشاندهنده رنگ سفید و شماره‌های میانی نشاندهنده رنگهای خاکستری با درخشش متفاوت باشد. برعکس در سامانه‌های رقومی (آنالوگ، پیوسته)، داده‌ها، علائم و یا امواج، بصورت بازه پیوسته‌ای از اندازه‌ها ارائه می‌شوند. مثلاً در یک نمایشگر آنالوگ سیاه و سفید، رنگ هر نقطه از صفحه بجای آنکه با کمک شماره‌های گسسته مشخص گردد، بصورت پیوسته مشخص می‌گردد. مثلا ولتاژ صفر برای رنگ سیاه و ولتاژ ۵ برای رنگ سفید و ولتاژهای میانی رنگهای خاکستری را مشخص می‌کنند. برعکس نمایشگر شماره‌ای یاد شده در بالا که تنها ۲۵۶ رنگ گوناگون داشت (از صفر تا ۲۵۵)، در سامانهٔ آنالوگ یاد شده، تعداد رنگها بی‌شماراست و هر عددی بین صفر تا ۵ می‌تواند رنگ نقطه را مشخص کند. مثلاً مقدار ۳٫۴۵۱۷۴۹ ولت یک رنگ خاکستری قابل قبول را در نمایشگر آنالوگ یادشده، مشخص می‌کند. شدت امواج الکترومغناطیسی؛ اندازه حرکت و در نتیجه آن سرعت و انرژی و بسیاری از کمیت‌های فیزیکی در مقیاس ماکروسکوپی ناپیوسته یا کوانتومی هستند.

در سامانه‌های شماره‌ای، این سیگنالهای قیاسی پیش از پردازش و یا جابجایی و یا برای نگهداری، به داده‌های گسسته تبدیل می‌شوند. مثلاً یک سیگنال الکترونیکی قیاسی که ممکن است میان صفر تا ۱۰ ولت در نوسان باشد، دارای یک محدودهٔ ۱۰ ولتی است که در سامانهٔ شماره‌ای می‌توان این محدوده را مثلاً به ۱۰۰ بخش برابر تقسیم نمود و مقدار مربوط به هر بخش را با کمک یک شمارهٔ بین صفر تا ۱۰۰ مشخص نمود. در گذشته بیشتر سامانه‌های موجود در بازار با کمک علائم و داده‌های قیاسی کار می‌کردند؛ ولی امروزه بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی موجود با کمک سامانه‌های شماره‌ای کار می‌کنند (باید توجه داشت که در سامانه‌هایی که بانام سامانه شماره‌ای شناخته می‌شوند معمولاً بخشهایی از آنها بصورت آنالوگ هستند). نمونه‌هایی از دستگاههایی که امروزه بصورت شماره‌ای در بازار وجود دارند عبارت‌انداز: رایانه، ماشین حساب، دستگاه پخش سی. دی و دی. وی. دی، دستگاه پخش همراه (پخشِ ام. پی. ۳)، دوربین عکاسی و فیلم‌برداری دیجیتال، تلفن همراه و…

برتری‌های سامانه‌های شماره‌ای نسبت به آنالوگ

سامانه‌های شماره‌ای معمولاً ارزانتر و کوچکتر هستند.

مصرف برق سامانه‌های شماره‌ای معمولاً کمتر است.

سامانه‌های شماره‌ای معمولاً کمتر تحت تأثیر نوفه قرار می‌گیرند.

معمولاً ارتباط میان سامانه‌های مختلف شماره‌ای ساده‌تر از ارتباط میان سامانه‌های آنالوگ است.

با استفاده از سامانه‌های شماره‌ای می‌توان داده‌ها را به گونه‌ای رمز نمود که بازگشایی آن بسیار دشوار و یا نزدیک به ناممکن باشد. یعنی با کمک سامانه‌های شماره‌ای می‌توان سامانه‌های امن‌تری ساخت.

ایجاد، گسترش و نگهداری شبکه‌های ارتباطی دیجیتال معمولاً ساده‌تر و ارزانتر از شبکه‌های آنالوگ است.