tag:blogger.com,1999:blog-20401902585260460822024-02-19T07:56:11.076-08:00analog & digitalla_ongdaohttp://www.blogger.com/profile/11970531652411199754noreply@blogger.comBlogger1125tag:blogger.com,1999:blog-2040190258526046082.post-36643624581721375602007-02-20T22:23:00.000-08:002008-12-10T01:36:59.932-08:00Analog and Digital<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEijN2iBz1fo61u89aZULza_0Fb7DteAlFWsLvjWhdoAz6laVTbOaxIM8zmPe_xQiqzFhe6m0wHtOUMlykWTFZFVePUQqoilcIx2O2-jSUnszyjmsx21x5r32olT7pnrS27o63adVRTsXpc4/s1600-h/ad.jpg"><img id="BLOGGER_PHOTO_ID_5033869581625397698" style="FLOAT: left; MARGIN: 0px 10px 10px 0px; CURSOR: hand" alt="" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEijN2iBz1fo61u89aZULza_0Fb7DteAlFWsLvjWhdoAz6laVTbOaxIM8zmPe_xQiqzFhe6m0wHtOUMlykWTFZFVePUQqoilcIx2O2-jSUnszyjmsx21x5r32olT7pnrS27o63adVRTsXpc4/s320/ad.jpg" border="0" /></a><br /><div><span style="font-size:180%;color:#3333ff;"><BR><br><BR><BR><BR><BR><BR>Analog and Digital</span></div><br /><div></div><div><br> สัญญาณที่ใช้ในระบบสื่อสารแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทคือสัญญาณอะนาลอกและสัญญาณดิจิตอล สัญญาณอะนาลอกเป็นสัญญาณที่มีขนาดเป็นค่าต่อเนื่องส่วนสัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณ ที่มีขนาดเปลี่ยนแปลง เป็นค่าของเลขลงตัว โดยปกติมักแทนด้วย ระดับแรงดันที่แสดงสถานะเป็น "0" และ "1" หรืออาจจะมีหลายสถานะ ซึ่งจะกล่าวถึงในเรื่องระบบสื่อสารดิจิตอล มีค่าที่ตั้งไว้ (threshold) เป็นค่าบอกสถานะ ถ้าสูงเกินค่าที่ตั้งไว้สถานะเป็น "1" ถ้าต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้ สถานะเป็น "0" ซึ่งมีข้อดีในการทำให้เกิดความผิดพลาดน้อยลง<br />เนื่องจากสัญญาณรบกวนต้องมีค่าสูงกว่าค่าที่ตั้งไว้สถานะจึงจะเปลี่ยน ตัวอย่างเช่น ในระบบดิจิตอล สถานะของข้อมูลเป็น "0" สัญญาณรบกวนมีค่า 0.2 โวลต์ แต่ค่าที่ตั้งไว้เท่ากับ 0.5 โวลต์ สถานะ ยังคงเดิมคือเป็น "0" ในขณะที่ระบบอะนาลอก สัญญาณรบกวนจะเติมเข้าไปใน สัญญาณจริงโดยตรง กล่าวคือสัญญาณจริงบวกสัญญาณรบกวนเป็นสัญญาณขณะนั้นทำให้สัญญาณรบกวนมีผลต่อสัญญาณ จริงและมีความผิดพลาดเกิดขึ้น<br />กระแสไฟฟ้าแบ่งออกได้เป็นไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับ หลาย ๆ คนอาจจะคิดว่าไม่มี ส่วนเกี่ยวข้องกับระบบสื่อสารโทรคมนาคม เมื่อกล่าวถึงสัญญาณในเชิงประยุกต์ก็ อาจจะจำแนกใน หมวดหมู่นี้ได้ การไหลของไฟฟ้ากระแสตรงในวงจรอย่างสม่ำเสมอไม่สามารถส่งข่าวสารได้ แต่เมื่อไร ที่ทำการควบคุมกระแสให้เป็นพัลส์โดยการเปิดสวิตซ์ กระแสจะลดลงสู่ศูนย์และปิดสวิตซ์ กระแสก็จะมีค่าค่าหนึ่ง พัลส์ของกระแสถูกผลิตตามรหัสที่ใช้แทนแต่ละตัวอักษรหรือตัวเลย โดยการรวมของพัลส์ การทำงานของสวิตซ์สามารถส่งข้อความใด ๆ ได้ ตัวอย่างที่เห็นได้เสมอได้แก่ รหัสมอร์ส เป็นต้น ส่วนไฟฟ้ากระแสสลับในรูปของคลื่นอยู่ในจำพวกคลื่นวิทยมีการใช้งานอย่าง กว้างขวางเป็น ที่รู้จักกันดี<br /><BR> <span style="color:#3333ff;"><strong>1. สัญญาณแบบ Analog</strong></span> จะเป็นสัญญาณแบบต่อเนื่องที่ทุกๆ ค่าเปลี่ยนแปลงไปของระดับสัญญาณจะมีความหมาย การส่งสัญญาณแบบ Analog จะถูกรบกวนให้มีการแปลความหมายผิดพลาดได้ง่ายกว่า เนื่องจาก ค่าทุกค่าที่ถูกนำมาใช้งานั้นเอง ซึ่งสัญญาณแบบอนาล็อกนี้จะเป็นสัญญาณที่สื่อกลาง ในการสื่อสาร ส่วนมากใช้อยู่ เช่น สัญญาณเสียงในสายโทรศัพท์ เป็นต้น<br /><BR> <strong><span style="color:#3333ff;">2. สัญญาณแบบ Digital</span></strong> จะประกอบขึ้นจากระดับสัญญาณเพียง 2 ค่า คือสัญญาณระดับสูงสุดและสัญญาระดับต่ำสุด ดังนั้นจะมีประสิทธิภาพและ ความน่าเชื่อถือสูงกว่าแบบ Analog เนื่องจากมีการใช้งานเพียง 2 ค่าเพื่อนำมาตีความหมายเป็น On/Off หรือ 1/0 เท่านั้นซึ่งสัญญาณดิจิตอลนี้ จะเป็นสัญญาณที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการทำงานและติดต่อสื่อสารกันในทางปฏิบัติ จะสามารถใช้เครื่องมือในการแปลงระหว่างสัญญาณ ทั้งสองแบบได้ เพื่อช่วยให้สามารถส่งสัญญาณดิจิตอลผ่านสัญญาณพาหะที่เป็นอนาล็อก เช่น สายโทรศัพท์หรือคลื่นวิทยุ การแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อก จะเรียกว่า โมดูเลชั่น (Modulation) เช่น การแปลงสัญญาณแบบ Amplitude modulation (AM) และ Frequency Modulation (FM) เป็นต้น ส่วนการแปลงสัญญาณ แบบอนาล็อกเป็นดิจิตอล จะเรียกว่า ดีโมดูเลชั่น (Demodulation) ตัวอย่างของเครื่องมือการแปลง เช่น MODEM(MOdulation DEModulation) นั้นเอง <br /><br /><BR><BR><FONT SIZE="4" COLOR="#9900FF">การส่งสัญญาณแบบอนาลอกและดิจิตอล </FONT><br /><BR> <B>1. สัญญาณแบบอนาลอก (Analog) </B> จะเป็นสัญญาณแบบต่อเนื่อง ที่ทุกๆค่าที่เปลี่ยนแปลงไป ของระดับสัญญาณจะมีความหมาย การส่งสัญญาณแบบอนาลอกจะถูกรบกวนให้มีการแปลความหมายผิดพลาดได้ง่ายกว่า เนื่องจากค่าทุกค่าถูกนำมาใช้งานนั่นเอง ซึ่งสัญญาณแบบอนาลอกนี้จะเป็นสัญญาณ ที่สื่อกลางในการสื่อสารส่วนมากใช้อยู่ เช่น สัญญาณเสียงในสายโทรศัพท์ เป็นต้น <br /><BR> <B>2. สัญญาณแบบดิจิตอล (Digital) </B> จะประกอบขึ้นจากระดับสัญญาณเพียง 2 ค่า คือสัญญาณ ระดับสูงสุดและสัญญาณระดับต่ำสุด ดังนั้นจะมีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูงกว่าแบบอนาลอก เนื่องจากมีการใช้งานค่าเพียง 2 ค่า นำมาตีความหมายเป็น on/off หรือ 1/0 เท่านั้น ซึ่งสัญญาณดิจิตอลนี้ จะเป็นสัญญาณที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการทำงานและติดต่อสื่อสารกัน <br />ในทางปฏิบัติ จะสามารถใช้เครี่องมือในการแปลงระหว่างสัญญาณทั้ง 2 แบบได้ เพื่อช่วยให้สามารถส่งสัญญาณดิจิตอลผ่านสัญญาณพาหะที่เป็นอนาลอก เช่นสายโทรศัพท์หรือคลื่นวิทยุ การแปลงสัญญาณแบบดิจิตอลไปเป็นอนาลอกจะเรียกว่า Modulation เช่น การแปลงแบบ Amplitude Modulation (AM) และ Frequency Modulation (FM) เป็นต้น ส่วนการแปลงสัญญาณแบบอนาลอกเป็นดิจิตอล จะเรียกว่า Demodulation ตัวอย่างของเครื่องมือในการแปลงระหว่างสัญญาณทั้งสองก็คือ Modem (Modulation DEModulation) นั่นเอง<br /><br /><BR><BR><FONT SIZE="4" COLOR="#9900FF">ลักษณะและความแตกต่างของ Analog & Digital </FONT><br /><BR> สัญญาณดิจิตอลมีลักษณะพิเศษที่แตกต่างจากสัญญาณอนาล็อกเป็นอย่างมาก กล่าวคือ สัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณที่ไม่ต่อเนื่อง แต่มีลักษณะเป็นชิ้น ๆ หรือเป็นท่อน ๆ ซึ่งเรามีศัพท์เรียกลักษณะดังกล่าวว่า ดิสครีต (Discrete) และสัญญาณจะมีค่าได้เฉพาะค่าที่กำหนด ไว้ตายตัวเท่านั้น เช่น ในระบบดิจิตอลที่ใช้กันทั่วไปนั้นใช้สัญญาณระบบเลขฐานสอง (Binary) ซึ่งมีค่าเพียงสองระดับเท่านั้น จากรูป แสดงลักษณะของสัญญาณดิจิตอล ในกรณีนี้สัญญาณสามารถมีค่าที่กำหนดไว้สองระดับคือ 0 กับ 5 โวลต์ ตามรูปนี้สัญญาณมีค่า 5 โวลต์ ในช่วงเวลาระหว่า t = 1 ถึง 2 กับในช่วงเวลาระหว่าง t = 3 ถึง 4 นอกจากช่วงเวลา ทั้งสองดังกล่าวสัญญาณมีค่า 0 โวลต์ <br /><BR> ถ้าส่งสัญญาณนี้ไปตามสายหรือไปกับคลื่นวิทยุ เมื่อไปถึงปลายทางขนาดและรูปร่างของคลื่น อาจผิดเพี้ยงไปบ้าง ในทางปฏิบัติเรากำหนดค่าขั้นต่ำของสัญญาณระดับสูง (VH min) และค่าขั้นสูงของสัญญาณระดับต่ำ (VL max) ไว้ เพื่อให้สามารถแยกระดับแรงดันไฟฟ้า ทั้งสองจากสัญญาณดิจิตอลที่ ผิดเพี้ยนไปได้ โดยวิธีนี้ระบบที่รับสัญญาณดิจิตอลก็ยังสามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง แม้ว่าสัญญาณที่ รับเข้ามาจะมีความผิดเพี้ยนค่อนข้างมาก ซึ่งเป็นจุดเด่นของระบบดิจิตอลที่เหนือกว่าระบบอนาลอก<br />การเข้าใจความแตกต่างระหว่างสัญญาณอนาลอกและดิจิตอล ถือว่ามีความสำคัญมากในการที่จะเข้าใจการสื่อสารข้อมูล สัญญาณอนาลอกเป็นสัญญาณที่มีความต่อเนื่อง และมีค่าตลอดช่วงของสัญญาณ เช่น เสียงพูด, เสียงดนตรี, วีดีโอ บางครั้งเรียกว่าบอร์ดแบนด์ หรือสัญญาณมอดูเลท<br />สัญญาณดิจิตอลเป็นกลุ่มของสัญญาณที่มีค่าไม่ต่อเนื่อง ภายในช่วงสัญญาณมีรูปแบบเป็นสัญญาณและเป็นเลขฐานสอง คือ มีค่า 2 ค่า เป็น 1 และ 0 สัญญาณดิจิตอลอาจจะเรียกว่าเบสแบนด์<br /><br /><BR><BR><FONT SIZE="4" COLOR="#9900FF">ประเภทของวงจรดิจิตอล</FONT><br />ระบบดิจิตอล อาจแบ่งออกได้เป็นประเภทใหญ่ ๆ ได้ดังนี้<br /><BR> 1. ระบบดิจิตอลแบบคอมบิเนชัน (Combinational Digital System) <br />เป็นระบบที่สถานะของเอาท์พุตขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ หรือคอมบิเนชัน (Combination) ของสถานะอินพุต ลำดับเหตุการณ์ในอดีตของอินพุต และเอาท์พุตไม่มีผลต่อการทำงานของวงจร วงจรในระบบนี้ได้แก่ วงจรตรรกะ (Logic Gates) แบบต่าง ๆ และวงจรที่พัฒนามาจากวงจรตรรกะ<br /><BR> 2. ระบบดิจิตอลแบบซีเควนเชียล (Sequental Digital System)<br />เป็นระบบที่สถานะของเอาท์พุดขึ้นอยู่กับสถานะปัจจุบัน และสถานะก่อนหน้านั้นของทั้ง อินพุตและเอาท์พุด ลำดับเหตุการณ์ในอดีตมีผลโดยตรงต่อสถานะของเอาท์พุต และเวลาเป็นตัวแปรตัวหนึ่ง ที่ควบคุมสถานะของเอาท์พุต วงจรในระบบนี้ได้แก่ วงจรฟลิปฟลอป (Flip Flop) แบบต่าง ๆ และวงจร ที่พัฒนามาจากวงจรฟลิปฟลอบ<br /><BR> 3. ระบบดิจิตอลแบบควบคุมด้วยโปรแกรม (Program-Controlled Digital System) <br />เป็นระบบที่นำวงจรแบบคอมบิเนชันและแบบซีเควนเชียลมาทำงานร่วมกัน โดยเพิ่มหน่วยความจำ (Memory) ที่มีขนาดใหญ่พอเข้าไป สำหรับจดจำคำสั่งต่าง ๆ ที่จะสั่งงานให้ระบบทำงานตามลำดับ และ จดจำสถานะอินพุตเอาท์พุตก่อนหน้า คำสั่งทีเรียงลำดับไว้นี้เรียกว่า โปรแกรม (Program) ระบบนี้จึงเป็นระบบที่ทำงานภายใต้การควบคุมของโปรแกรม ซึ่งมีชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า ซอฟต์แวร์ (Software) สิ่งที่ตรงกันข้ามกับซอฟต์แวร์คือ ฮาร์ดแวร์ (Hardware) ซึ่งได้แก่ ชิ้นส่วนต่าง ๆ ที่นำมาประกอบกันเป็น ตัวเครื่องของระบบ ระบบดิจิตอลแบบควบคุมด้วยโปรแกรม จึงเป็นระบบที่มีทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ ในขณะที่ระบบดิจิตอลอีกสอบแบบที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้มีแต่ฮาร์ดแวร์เพียงอย่างเดียว ตัวอย่างของระบบดิจิตอลแบบควบคุมด้วยโปรแกรมได้แก่ ระบบที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ (Microprocessor -Based System)<br /><br /><BR><BR><FONT SIZE="4" COLOR="#9900FF">ประเภทของสัญญาณอนาลอกและดิจิตอล</FONT><br /><BR> เราคงเคยได้ยินคำว่า "อนาลอกและดิจิตอล" กันมาบ้างแล้ว ข้อมูลต่างๆที่เดินทางผ่านช่องสัญญาณในระบบโทรคมนาคมมีอยู่สองแบบ คือ สัญญาณอนาลอกกับสัญญาณดิจิตอล ลักษณะของสัญญาณอนาลอก (Analog Signal) อยู่ในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องและถูกส่งผ่านสื่อนำสัญญาณไปยังจุดหมายที่ต้องการ เหมาะสำหรับการส่งสัญญาณเสียงสนทนา (Voice) ส่วนสัญญาณดิจิตอล (Digital Signal) มีลักษณะการแบ่งสัญญาณเป็นช่วงๆ อย่างไม่ต่อเนื่อง ออกเป็นสองระดับเพื่อแทนสถานะสองสถานะ คือ สถานะของบิต "0" กับสถานะของบิต "1" ซึ่งเปรียบได้กับการปิดเปิดสวิทซ์ไฟฟ้า (0 หมายถึง ปิด 1 หมายถึง เปิด) เครื่องมืออีเลกทรอนิกส์ส่วนใหญ่ในปัจจุบันผลิตสัญญาณออกมาใน <br /><BR> รูปแบบสัญญาณดิจิตอลเกือบทั้งสิ้น แต่การส่งสัญญาณผ่านเครือข่ายโทรคมนาคมในปัจจุบัน ยังอยู่บน พื้นฐานของสายโทรศัพท์ธรรมดาซึ่งเป็นสัญญาณอนาลอกอยู่ ดังนั้นจึงต้องมีการแปลงสัญญาณผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่า โมเด็ม (MOdulation/DEMoldulation device ; MODEM) จึงจะสามารถสื่อสารข้อมูล ในระยะไกลได้ <br />แต่ในขณะเดียวกันทุกวันนี้ในองค์กรต่างๆ สามารถเชื่อมโยงข้อมูลระหว่างเครื่องมือ อีเลกทรอนิกส์ในองค์กรได้ เช่น ระหว่างห้องทำงาน ระหว่างชั้น ระหว่างตึก การเดินสายสัญญาณ สามารถเลือกใช้สายที่นำสัญญาณดิจิตอลได้เลย ก็ไม่จำเป็นต้องอาศัยโมเด็มช่วยแปลงสัญญาณอีก เช่น การสื่อสารในระบบ LAN <br /><br /><BR><BR><FONT SIZE="4" COLOR="#9900FF">ข้อดีและข้อเสียของระบบอนาลอกและดิจิตอล</FONT><br /><BR>  <br /><br />การพัฒนาเทคโนโลยีของไอซี ทำให้มีการพัฒนาทางด้านดิจิตอล และนำมาใช้ในเครื่องมือและอุปกรณ์ต่าง ๆ มากขึ้น อุปกรณ์ดิจิตอล มีข้อดีหลายประการดังต่อไปนี้<br /><BR>  1. การแสดงผลทำให้เข้าใจได้ง่าย ตัวอย่างเช่น การแสดงผลของแรงดันไฟฟ้าเป็นตัวเลขจาก เครื่องวัดแรงดันไฟฟ้า <br /><BR>  2. การควบคุมทำได้ง่าย ตัวอย่างเช่นระบบควบคุมอุณหภูมิของเตาเผาที่มีระบบดิจิตอลเข้ามา เกี่ยวข้อง การทำงานของระบบ มีตัวตรวจอุณหภูมิที่เปลี่ยนอุณหภูมิเป็นระดับแรงดันที่เป็นสัญญาณ อนาลอก สัญญาณจะถูกเปลี่ยนเป็นสัญญาณดิจิตอล ด้วยวงจรเปลี่ยนสัญญาณอนาลอกเป็นดิจิตอล แล้วป้อนเข้าสู่ส่วนประมวลผล (Central Processing Unit : CPU) ซี พี ยู จะทำงานตามเงื่อนไขที่กำหนดไว้ ถ้ามีอุณหภูมิสูงหรือต่ำกว่าที่กำหนด จะส่งสัญญาณออกที่เอาท์พุต เพื่อควบคุมการปิดเปิดเชื้อเพลิงใน เตาเผา การเปลี่ยนสัญญาณดิจิตอลให้กลับมาเป็นสัญญาณอนาลอกใช้วงจร D/A คอนเวอร์เตอร์ (Digital to Analog Converter) สัญญาณอนาลอกจะไปควบคุมการปิดเปิด การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงในเตาเผา เพื่อให้ได้อุณหภูมิตามที่ตั้งไว้ การเปลี่ยนอุณหภูมิสามารถปรับได้ โดยการเปลี่ยนค่าที่เก็บไว้ใน ซี พี ยู <br /><BR>  3. ความเที่ยงตรง วงจรอนาลอก ทำให้มีความเที่ยงตรงสูงได้ยาก เพราะปะรกอบไปด้วยอุปกรณ์ที่มีค่าผิดพลาด และมีความไวต่อสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น จึงทำให้อุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ มีคุณสมบัติเปลี่ยนไป เหมือนกับว่าปัญหาที่เกิดขึ้นในวงจรอนาลอก เป็นเพราะแรงดันไฟฟ้า ส่วนอุปกรณ์ในวงจรดิจิตอลก็มีปัญหาเช่นเดียวกัน แต่วงจรสามารถควบคุมการทำงานได้ ถึงแม้ว่าสัญญาณจะผิดเพี้ยนไปบ้าง ก็ไม่มีผลต่อการทำงานของวงจรเพราะสภาวะ 1 กับ 0 กำหนดจากระดับแรงดัน<br /><BR>  4. ผลกระทบต่อการส่งในระยะไกล เมื่อมีการส่งสัญญาณออกไปในระยะไกล ๆ ตามสายส่งหรือเป็นคลื่นวิทยุ จะมีการรบกวนเกิดขึ้นได้ง่าย เรียกว่า นอยส์ (noise) ตัวอย่างเช่น การส่งสัญญาณไปยัง ดาวเทียมจะมีการรบกวนเนื่องจากการแผ่รังสี จากฟ้าแลบ หรือจุดดับบนดวงอาทิตย์ทำให้สัญญาณผิดเพี้ยนได้ง่าย ถ้าเป็นวงจรอนาลอก ความเชื่อถือได้ขึ้นกับแรงดันที่ปลายทางว่าเบี่ยงเบนไปจากต้นทางมามากน้อยแค่ไหน เป็นปัญหาที่เกี่ยวกับความต่างศักย์ ถ้าส่งเป็นสัญญาณดิจิตอลจะไม่มีปัญหานี้ เพราะสัญญาณอาจผิดไป จากต้นทางได้บ้างแต่ยังคงสภาวะ 1 หรือ 0 <br /><BR>  5. ความเชื่อมั่น สัญญาณดิจิตอลมีค่าความผิดพลาดน้อยกว่าสัญญาณอนาลอก ทำให้วงจรที่ทำงานด้วยสัญญาณดิจิตอล มีความเชื่อถือได้มากกว่า เมื่อใช้แทนปริมาณต่าง ๆ ตัวอย่างเช่น การบวกสัญญาณ ถ้าทำงานในลักษณะอนาลอก<br /><br /><br /><br /></div><br /><BR><BR><BR><center><FONT SIZE="2" COLOR="#FF0099">จัดทำโดย นางสาวละอองดาว เศรษฐบวรกุล เลขที่ 30 รหัสประจำตัว 48224043007 <br /><BR>โปรแกรมวิชาคอมพิวเตอร์ธุรกิจ รุ่น 27/1</FONT></center>la_ongdaohttp://www.blogger.com/profile/11970531652411199754noreply@blogger.com2