हेलो दोस्तो आज की पोस्ट में हम डिजिटल सिस्टम के वाले में पड़ेंगे तो आप पोस्ट को पूरा जरूर पढ़े।
Digital system क्या है?
डिजिटल सिस्टम शब्द का तात्पर्य हार्डवेयर, सॉफ्टवेयर और नेटवर्क जैसे तत्वों और उनके उपयोग से है। एक सिस्टम बनाने वाले कई अलग-अलग घटक हो सकते हैं; उदाहरण के लिए, कंप्यूटर में एक सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट, एक हार्ड डिस्क, कीबोर्ड, माउस, स्क्रीन आदि होते हैं। एक परिधीय उपकरण एक डिजिटल घटक है जिसे डिजिटल सिस्टम से जोड़ा जा सकता है, उदाहरण के लिए, एक डिजिटल कैमरा या प्रिंटर
Digital system की परिभाषा
डिजिटल सिस्टम किसी भी तरह के इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस या नेटवर्क को संदर्भित करता है जो असतत मानों (आमतौर पर 0 और 1 के रूप में दर्शाए गए) का उपयोग करके डिजिटल जानकारी को संसाधित और संग्रहीत करता है। इसमें कंप्यूटर, स्मार्टफोन, टैबलेट, सर्वर और अन्य समान डिवाइस शामिल हैं।
या
एक डिजिटल प्रणाली परस्पर जुड़े घटकों और सर्किटों का एक संग्रह है जो बाइनरी अंकों (0s और 1s) द्वारा दर्शाए गए अलग-अलग डिजिटल संकेतों का उपयोग करके जानकारी को संसाधित, संग्रहीत और प्रसारित करता है। डिजिटल सिस्टम कंप्यूटर और स्मार्टफोन से लेकर औद्योगिक स्वचालन और दूरसंचार तक विभिन्न अनुप्रयोगों में अंकगणित, तर्क, डेटा हेरफेर और नियंत्रण जैसे संचालन करने के लिए डिजिटल तर्क और इलेक्ट्रॉनिक घटकों का लाभ उठाते हैं।
Digital system का इतिहास
डिजिटल सिस्टम का विकास 20वीं सदी के मध्य में डिजिटल कंप्यूटर और इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के आगमन के साथ शुरू हुआ। प्रमुख मील के पत्थर में 1940 के दशक में ट्रांजिस्टर का आविष्कार शामिल है, जिसने छोटे, तेज और अधिक विश्वसनीय डिजिटल सर्किट को सक्षम करके इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी में क्रांति ला दी। 1950 के दशक के अंत में एकीकृत सर्किट (आईसी) की शुरूआत ने डिजिटल घटकों के लघुकरण और बड़े पैमाने पर उत्पादन को और तेज कर दिया, जिससे कंप्यूटिंग, दूरसंचार और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में डिजिटल क्रांति का मार्ग प्रशस्त हुआ।
Digital system के प्रकार
डिजिटल सिस्टम के प्रकार निम्नलिखित है,
कॉम्बिनेशन लॉजिक सर्किट (Combinational Logic Circuits):
कॉम्बिनेशन लॉजिक सर्किट पूर्वनिर्धारित लॉजिक फ़ंक्शंस के आधार पर आउटपुट सिग्नल उत्पन्न करने के लिए इनपुट सिग्नल पर बूलियन ऑपरेशन करते हैं। उदाहरणों में डिजिटल अंकगणित और डेटा प्रोसेसिंग में उपयोग किए जाने वाले लॉजिक गेट (AND, OR, NOT), मल्टीप्लेक्सर्स, डिकोडर और योजक शामिल हैं।
अनुक्रमिक लॉजिक सर्किट (Sequential Logic Circuits):
अनुक्रमिक लॉजिक सर्किट समय के साथ डेटा को क्रमिक रूप से संग्रहीत और संसाधित करने के लिए फ्लिप-फ्लॉप और रजिस्टर जैसे मेमोरी तत्वों को शामिल करते हैं। उदाहरणों में डिजिटल नियंत्रण, अनुक्रमण और राज्य-आधारित अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले काउंटर, शिफ्ट रजिस्टर, मेमोरी यूनिट और माइक्रोकंट्रोलर शामिल हैं।
एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स (Analog to Digital Converters):
एडीसी परिमाणीकरण और नमूनाकरण तकनीकों का उपयोग करके एनालॉग सिग्नल, जैसे वोल्टेज या करंट, को डिजिटल प्रतिनिधित्व में बदल देते हैं। वे एनालॉग सेंसर, ट्रांसड्यूसर और सिग्नल को डिजिटल सिस्टम के साथ जोड़ने, इंस्ट्रूमेंटेशन, ऑटोमेशन और संचार जैसे अनुप्रयोगों में माप, प्रसंस्करण और नियंत्रण को सक्षम करने के लिए आवश्यक हैं।
डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर (Digital Signal Processors):
डीएसपी विशेष माइक्रोप्रोसेसर हैं जो ऑडियो, वीडियो, दूरसंचार और सिग्नल प्रोसेसिंग जैसे वास्तविक समय अनुप्रयोगों में डिजिटल सिग्नल को संसाधित करने के लिए अनुकूलित हैं। वे डिजिटल सिग्नलों के फ़िल्टरिंग, मॉड्यूलेशन, डिमोड्यूलेशन और वर्णक्रमीय विश्लेषण के लिए उच्च गति गणना, समानांतर प्रसंस्करण और विशेष निर्देश प्रदान करते हैं।
डिजिटल सिस्टम के उदाहरण
डिजिटल सिस्टम के उदाहरण निम्नलिखित है,
डिजिटल कंप्यूटर (Digital Computer):
डिजिटल कंप्यूटर एक प्रोग्राम करने योग्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो डिजिटल लॉजिक सर्किट और माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग करके डेटा को संसाधित करता है और निर्देशों को निष्पादित करता है। उदाहरणों में पर्सनल कंप्यूटर (पीसी), लैपटॉप, टैबलेट, स्मार्टफोन और गणना, डेटा प्रोसेसिंग, संचार और मल्टीमीडिया जैसे कंप्यूटिंग कार्यों के लिए उपयोग किए जाने वाले सर्वर शामिल हैं।
डिजिटल संचार प्रणाली (Digital Communication System):
एक डिजिटल संचार प्रणाली तार, केबल, फाइबर ऑप्टिक्स या वायरलेस नेटवर्क जैसे संचार चैनलों पर डिजिटल सिग्नल का उपयोग करके डेटा प्रसारित और प्राप्त करती है। उदाहरणों में इंटरनेट प्रोटोकॉल (टीसीपी/आईपी), डिजिटल मॉड्यूलेशन स्कीम (क्यूएएम, पीएसके), डिजिटल ऑडियो ब्रॉडकास्टिंग (डीएबी), और डिजिटल टेलीविजन (डीटीवी) शामिल हैं।
डिजिटल नियंत्रण प्रणाली (Digital Controll System):
एक डिजिटल नियंत्रण प्रणाली डिजिटल सिग्नल और एल्गोरिदम का उपयोग करके यांत्रिक, विद्युत या औद्योगिक प्रक्रियाओं के संचालन को नियंत्रित और समन्वयित करती है। उदाहरणों में माइक्रोकंट्रोलर-आधारित सिस्टम, प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी), औद्योगिक स्वचालन प्रणाली और रोबोटिक्स, विनिर्माण और प्रक्रिया नियंत्रण में उपयोग किए जाने वाले डिजिटल फीडबैक नियंत्रण लूप शामिल हैं।
डिजिटल मनोरंजन प्रणाली (Digital Entertainment System):
एक डिजिटल मनोरंजन प्रणाली डिजिटल प्लेटफॉर्म और उपकरणों के माध्यम से उपयोगकर्ताओं को ऑडियो, वीडियो और गेम जैसी मल्टीमीडिया सामग्री प्रदान करती है। उदाहरणों में स्ट्रीमिंग सेवाएं (नेटफ्लिक्स, स्पॉटिफ़ाइ), गेमिंग कंसोल (प्लेस्टेशन, एक्सबॉक्स), ई-रीडर्स (किंडल), और डिजिटल इंटरफेस और कनेक्टिविटी विकल्पों से लैस स्मार्ट टीवी शामिल हैं।
Digital system के लाभ
डिजिटल सिस्टम के लाभ निम्नलिखित है,
उच्च विश्वसनीयता (High Reliability):
डिजिटल सिस्टम एनालॉग सिस्टम की तुलना में उच्च विश्वसनीयता और स्थिरता प्रदान करते हैं, क्योंकि डिजिटल सिग्नल ट्रांसमिशन और प्रोसेसिंग के दौरान शोर, हस्तक्षेप और गिरावट के प्रति कम संवेदनशील होते हैं।
बहुमुखी प्रतिभा (Versatility):
डिजिटल सिस्टम अत्यधिक बहुमुखी और अनुकूलनीय हैं, जो प्रोग्राम योग्यता, पुन: विन्यास और डिजिटल मानकों और प्रोटोकॉल के साथ संगतता के माध्यम से अनुप्रयोगों, कॉन्फ़िगरेशन और कार्यात्मकताओं की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करते हैं।
स्केलेबिलिटी (Scalability):
मॉड्यूलर डिजाइन, घटकों के एकीकरण और सेमीकंडक्टर प्रौद्योगिकी में प्रगति के माध्यम से उभरती आवश्यकताओं और मांगों को पूरा करने के लिए डिजिटल सिस्टम जटिलता, क्षमता और प्रदर्शन में स्केल कर सकते हैं।
सटीक नियंत्रण (Precise Control):
डिजिटल सिस्टम डिजिटल तर्क, अंकगणित और एल्गोरिदम के माध्यम से सिग्नल, डेटा और प्रक्रियाओं के सटीक नियंत्रण और हेरफेर को सक्षम करते हैं, जिससे विभिन्न डोमेन में सटीक माप, गणना और स्वचालन की सुविधा मिलती है।
कुशल भंडारण और प्रसंस्करण (Efficient Storage and Processing):
डिजिटल सिस्टम बाइनरी एन्कोडिंग और डिजिटल सर्किट का उपयोग करके डेटा के कुशल भंडारण और प्रसंस्करण की पेशकश करते हैं, जिससे मेमोरी, स्टोरेज और कम्प्यूटेशनल इकाइयों में जानकारी के कॉम्पैक्ट प्रतिनिधित्व, तेजी से पुनर्प्राप्ति और समानांतर प्रसंस्करण की अनुमति मिलती है।
Digital system के नुकसान
डिजिटल सिस्टम के नुकसान निम्नलिखित है,
जटिलता (Complexity):
कई घटकों, इंटरफेस और प्रोटोकॉल के एकीकरण के कारण डिजिटल सिस्टम को डिजाइन करना, लागू करना और बनाए रखना जटिल और चुनौतीपूर्ण हो सकता है, जिसके लिए विशेष ज्ञान, विशेषज्ञता और संसाधनों की आवश्यकता होती है।
लागत (Cost):
डिजिटल सिस्टम में एनालॉग समकक्षों की तुलना में, विशेष रूप से उच्च-प्रदर्शन या कस्टम समाधानों के लिए, डिजिटल घटकों, सर्किट और सिस्टम के विकास, निर्माण और परीक्षण से जुड़ी अधिक लागत लग सकती है।
संगतता मुद्दे (Compatibility Issues):
डिजिटल सिस्टम विरासत या विषम प्रणालियों, प्रोटोकॉल या मानकों के साथ संगतता मुद्दों का सामना कर सकते हैं, जिससे मिश्रित वातावरण में अंतर-संचालनीयता चुनौतियां, डेटा प्रारूप रूपांतरण या एकीकरण जटिलताएं हो सकती हैं।
डेटा सुरक्षा जोखिम (Data Security Risks):
डिजिटल सिस्टम साइबर हमलों, मैलवेयर, हैकिंग और डेटा उल्लंघनों जैसे डेटा सुरक्षा जोखिमों के प्रति संवेदनशील हैं, जो गोपनीयता, अखंडता और डिजिटल संपत्तियों की उपलब्धता से समझौता कर सकते हैं, जिसके लिए मजबूत साइबर सुरक्षा उपायों और सुरक्षा उपायों की आवश्यकता होती है।
बिजली और प्रौद्योगिकी पर निर्भरता (Dependency on Power and Technology):
डिजिटल सिस्टम संचालन के लिए स्थिर बिजली स्रोतों और अर्धचालक प्रौद्योगिकी पर निर्भर करते हैं, जिससे वे बिजली कटौती, वोल्टेज में उतार-चढ़ाव और प्रौद्योगिकी अप्रचलन के प्रति संवेदनशील हो जाते हैं, जो कार्यक्षमता और दीर्घायु को बाधित कर सकते हैं।
Digital system का उपयोग और मुख्य उद्देश्य
डिजिटल सिस्टम के उपयोग निम्नलिखित है,
डेटा प्रोसेसिंग और विश्लेषण (Data Processing and Analysis):
डिजिटल सिस्टम का उपयोग वैज्ञानिक अनुसंधान, इंजीनियरिंग, वित्त, स्वास्थ्य सेवा और व्यावसायिक बुद्धिमत्ता सहित विभिन्न डोमेन में डेटा के प्रसंस्करण, विश्लेषण और व्याख्या के लिए किया जाता है, जो अंतर्दृष्टि, निर्णय लेने और अनुकूलन को सक्षम बनाता है।
संचार और नेटवर्किंग (Communication and Networking):
डिजिटल सिस्टम डिजिटल प्लेटफ़ॉर्म, प्रोटोकॉल और उपकरणों के माध्यम से संचार और नेटवर्किंग की सुविधा प्रदान करते हैं, जिससे स्थानीय और वैश्विक नेटवर्क पर वास्तविक समय संदेश, सहयोग और सूचना विनिमय सक्षम होता है, जिससे कनेक्टिविटी और सहयोग बढ़ता है।
स्वचालन और नियंत्रण (Automation and Control):
डिजिटल सिस्टम औद्योगिक, ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों में प्रक्रियाओं, उपकरणों और प्रणालियों को स्वचालित और नियंत्रित करते हैं, प्रोग्रामयोग्य तर्क, सेंसर और एक्चुएटर्स के माध्यम से दक्षता, सटीकता और उत्पादकता में सुधार करते हैं।
मनोरंजन और मीडिया (Entertainment and Media):
डिजिटल सिस्टम स्ट्रीमिंग सेवाओं, गेमिंग कंसोल, ई-रीडर्स और स्मार्ट टीवी सहित डिजिटल प्लेटफार्मों, सेवाओं और उपकरणों के माध्यम से मनोरंजन और मीडिया सामग्री प्रदान करते हैं, जो मल्टीमीडिया सामग्री के साथ उपयोगकर्ता अनुभव और जुड़ाव को समृद्ध करते हैं।
सूचना भंडारण और पुनर्प्राप्ति (Information Storage and Retrieval):
डिजिटल सिस्टम स्टोरेज डिवाइस, डेटाबेस और क्लाउड प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग करके डिजिटल प्रारूपों में जानकारी संग्रहीत और पुनर्प्राप्त करते हैं, जिससे अनुप्रयोगों, उपकरणों और उपयोगकर्ताओं के बीच कुशल संगठन, पुनर्प्राप्ति और डेटा साझा करना सक्षम होता है।
डिजिटल शब्दावली (Digital Terminology):
बिट: बिट डिजिटल जानकारी की सबसे छोटी इकाई है, जो डिजिटल संचार, गणना और भंडारण में उपयोग किए जाने वाले बाइनरी अंक (0 या 1) का प्रतिनिधित्व करती है।
बाइट: बाइट आठ बिट्स वाली डिजिटल जानकारी की एक इकाई है, जिसका उपयोग आमतौर पर कंप्यूटर सिस्टम और नेटवर्क में वर्णों, प्रतीकों या डेटा मानों को दर्शाने के लिए किया जाता है।
बाइनरी: बाइनरी एक बेस-2 संख्यात्मक प्रणाली है जिसका उपयोग डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है, जहां संख्याओं को दो प्रतीकों (0 और 1) का उपयोग करके व्यक्त किया जाता है, जो ऑफ और ऑन स्थिति या निम्न और उच्च वोल्टेज स्तरों का प्रतिनिधित्व करते हैं।
डिजिटल सिग्नल: एक डिजिटल सिग्नल एक एनालॉग सिग्नल या तरंगरूप का एक अलग, मात्राबद्ध प्रतिनिधित्व है, जिसमें डिजिटल संचार, प्रसंस्करण और नियंत्रण में उपयोग किए जाने वाले बाइनरी अंकों (0s और 1s) का अनुक्रम शामिल होता है।
लॉजिक गेट्स: लॉजिक गेट्स डिजिटल सर्किट के मूलभूत निर्माण खंड हैं जो डिजिटल गणना और नियंत्रण को सक्षम करते हुए, पूर्वनिर्धारित लॉजिक फ़ंक्शंस के आधार पर आउटपुट सिग्नल उत्पन्न करने के लिए इनपुट सिग्नल पर बूलियन ऑपरेशन (AND, OR, NOT करते हैं।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
एनालॉग और डिजिटल सिस्टम के बीच क्या अंतर है?
एनालॉग सिस्टम अलग-अलग वोल्टेज या वर्तमान स्तरों द्वारा दर्शाए गए निरंतर संकेतों को संसाधित करते हैं, जबकि डिजिटल सिस्टम बाइनरी अंकों (0s और 1s) द्वारा दर्शाए गए अलग-अलग संकेतों को संसाधित करते हैं, जो सटीकता, विश्वसनीयता और प्रसंस्करण क्षमताओं में लाभ प्रदान करते हैं।
डिजिटल सिस्टम रोजमर्रा की जिंदगी को कैसे प्रभावित करते हैं?
डिजिटल प्रणालियाँ कंप्यूटर, स्मार्टफोन, इंटरनेट सेवाओं, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और स्वचालन प्रौद्योगिकियों के माध्यम से रोजमर्रा की जिंदगी में व्याप्त हैं, जो संचार, मनोरंजन, परिवहन, स्वास्थ्य देखभाल, शिक्षा और वाणिज्य को प्रभावित करती हैं।
औद्योगिक अनुप्रयोगों में डिजिटल सिस्टम के कुछ उदाहरण क्या हैं?
औद्योगिक अनुप्रयोगों में डिजिटल सिस्टम के उदाहरणों में प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी), पर्यवेक्षी नियंत्रण और डेटा अधिग्रहण (एससीएडीए) सिस्टम, रोबोटिक्स, प्रक्रिया नियंत्रण सिस्टम और विनिर्माण, ऊर्जा और परिवहन क्षेत्रों में उपयोग किए जाने वाले औद्योगिक स्वचालन उपकरण शामिल हैं।
डिजिटल सिस्टम डेटा भंडारण और प्रबंधन में कैसे योगदान करते हैं?
डिजिटल सिस्टम व्यवसायों, संगठनों और व्यक्तियों के लिए डेटा संगठन, पुनर्प्राप्ति, बैकअप, प्रतिकृति और विश्लेषण का समर्थन करते हुए, स्टोरेज डिवाइस, डेटाबेस और क्लाउड प्लेटफ़ॉर्म के माध्यम से कुशल डेटा भंडारण और प्रबंधन को सक्षम बनाता है।
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