Узел резистивной сеточной модели

 

1. УЗЕЛ РЕЗИСТИВНОЙ СЕТОЧНОЙ МОДЕЛИ, содержащий первый и второй блоки кодоуправляемых резисторов , входы задания проводимости которых являются соответственно первым и вторым входами задания начальных. параметров, узла, вход задания эталонного сигнала которого соединен с информационными входами первого . и второго блоков кодоуправляемых резисторов, информационный выход первого блока кодоуправляемого резистора подключен к информационным входам первого и второго ключей выход первого ключа является первым выходом координаты узла, а выход второго соединен с первым выводомпервого токозадающего элемента, второй вьтод которого подключен к шине нулевого потенциала, информационный выход второго блока кодоуправляемых резисторов подключен к информационны входам третьего и четвертого ключей, выход третьего ключа является вторым выходом координаты узла , а выход четвертого ключа, соединен с первым выводом второго токозадающего элемента, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, о тл и ча ющи и ся тем, что с целью повышения точности , в него введены третий блок кодо управляемых резисторов, мультиплексор , два элемента И, два элемента ИЛН-НЕ, пятый, шестой и седьмой ключи , третий токозадаюций элемент и регистр, выход которого является выходом узла, вход запуска которого соединен с управляющими входами второго , четвертого, пятого ключей, с первыми входами элементов ИЛИ-НЕ и с первыми инверсными входами элементов И, выход первого элемента И подключен к первому управляющему входу мультиплексора, к управляющему входу шестого ключа и к второму входу первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с управляющим вхоi дом первого ключа, выход второго элемента И подключен к второму управляющему входу мультиплексора, к управляющему входу седьмого ключа и к второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом третьего ключа первый выход первого блока кодоуправляемых резисторов подключен к прямому входу первого элемента И, к первой группе разрядных входов регистра и к второму инверсному входу второго элемента И, первый выход BTOpOiго блока кодоуправляемых резисторов сд соединен с прямым входом второго СП элемента И и с второй группой раз .рядных входов регистра-, первый вы00 ход третьего блока кодоуправляемых резисторов подключенк второму инверсному входу первого элемента И, к третьему инверсному входу второго элемента Инк третьей группе past-рядных входов регистра, вторые выходы первого и второго блоков ко доуправляемых резисторов подключены соответственно к первому и второму информационным входам мультиплексора , выход которого соединен с входом задания проводимости третьего блока кодоуправляемых резисторов, информационный выход которого под

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(511 0 06 Р 15/2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (6И ЬсИ(2 Щ 4

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф (21) 3492926/18-24 (22) 23.09.82 (46) 30.01.84. Бюл. Р 4 (72) Я.Я.Атрушкиевич и Ф.П.Звиргздиньш (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический инсти- тут (53) 681.333(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 822217, кл. С 06 G 77//4466, 1981..

2. Авторское свидетельство СССР

Р 864302, кл. G, 06 G 7/46, 1981 (прототип). (54)(57) 1. УЗЕЛ РЕЗИСТИВНОЙ СЕТОЧНОЙ МОДЕЛИ, содержащий первый и второй блоки кодоуправляемых резисторов,. входы задания проводимости которых являются соответственно первым и вторым входами задания начальных. параметров узла, вход задания эталонного сигнала которого соединен .с информационными входами первого и второго блоков кодоуправляемых резисторов, информационный выход первого блока кодоуправляемого резистора подключен к информационным входам первого и второго ключей, выход первого ключа является первым выходом координаты узла, а выход второго ключа соединен с первым выводом. первого токозадающего элемента, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, информационный выход второго блока кодоуправляемых резисторов подключен к информационньм входам третьего и четвертого ключей, выход третьего ключа является вторым выходом координаты узла, а выход четвертого ключа соединен с первым выводом второго токозадающего элемента, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, отличающийся тем, что с целью повышения точности, в него введены третий блок кодо-

„„SU„„1070558 А управляемых резисторов, мультиплексор, два элемента И, два элемента

ИЛИ-НЕ, пятый, шестой. и седьмой ключи, третий токозадающий элемент и регистр, выход которого является выходом узла, вход запуска которого соединен с управляющими входами второго, четвертого, пятого ключей, с первыми входами элементов ИЛИ-.НЕ и с первыми инверсными входами элементов И, выход первого элемента И подключен к первому управляющему входу мультиплексора, к управляющему входу шестого ключа и к второму входу первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выход второго элемента И подключен к второму управляющему входу мультиплексора, к управляющему входу седьмого ключа и к второму входу второго элемента С:

ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом третьего ключа, Я (первый выход первого блока кодоуправляемых резисторов подключен к пря-, ® ! мому входу первого элемента И, к пер- Q. вой группе разрядных входов регистра и к второму инверсному входу вто- М рого элемента И, первый выход второ - го блока кодоуправляемых резисторов соединен с прямым входом второго

Ю элемента И и с второй группой раз- (Я .рядных входов регистра., первый выход третьего блока кодоуправляемых резисторов подключен к второму инверсному входу первого элемента И, к третьему инверсному входу второго элемента И и к третьей группе раз-рядных входов регистра, вторые выходы первого и второго блоков ко доуправляемых резисторов подключены соответственно к первому и второму информационным входам мультиплексора, выход которого соединен с входом задания проводимости третьего блока кодоуправляемых резисторов, информационный выход которого под1070558 ключен к информационным входам пятого, шестого и седьмого ключей, выходы которых соединены соответственно с первым выводом третьего токоэадающего элемента, выходом первого ключа и с выходом третьего ключа, второй вывод третьего токозадающего элемента подключен к шине нулевого потенциала, информационный вход третьего блока кодоуправляемых резисторов соединен с информационными входами. первого и второго блоков кодоуправ-, ляемых резисторов.

2. Узел по п. 1, о т л и ч а ю-. шийся тем, что блок кодоуправляемых резисторов содержит три токозадающих элемента, три пороговых элемента, три ключа, регистр и элемент сравнения, выход которого является первым выходом блока, вход задания проводимости которого подключен к входу регистра, первый, второй и третий выходы которого наты узла, а выход второго ключа сое.динен с первым выводом пЬрвого токоэадающего элемента, второй вывод которого подключен к шине нулевого

5 потенциала, информационный выход второго блока кодоуправляемых резисторов подключен к информационным входам третьего и четвертого ключей, выход третьего ключа является вто)0 рым выходом координаты узла, а выход четвертого ключа соединен с первым. выводом второго токозадающего элемента, второй вывод которого подклю чен к шине нулевого потенциала.

Указанный узел позволяет увеличить быстродействие при диагностировании сеточных моделей f23.

Недостатком известного узла является невозможность устранения влияния неисправных компонентов во .20 время решения задачи что снижает точность моделирования.

Цель изобретения — повышение точности моделирования.

25 Поставленная цель достигается тем, что в узел резистивной сеточной модели, содержащий первый и второй блоки кодоуправляемых резисторов, входы задания проводимости которых

gg являются со тветственно первым и вторым входами задания начальных параметров узла, вход задания эталонного сигнала которого соединен с инфор.мационными входами первого и второго

З5 блоков кодоуправляемых резисторов, информационный вьйсод первого блока

Изобретение относится к аналогоцифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении автоматизированных сеточных моделей для решения задач математической физики.

Известен управляемый элемент сеточной модели, включающий блок проводимостей, блок дискриминаторов, регистр, блок коррекции и позволяющий скорректировать величину проводимости при неправильном включении в старших разрядах эа счет младших разрядов блока проводимостей 1 1.

Недостатком управляемого элемента сеточной модели является невозможность полностью скорректировать погрешность набора проводимости, вызванную неправильным включением разряда блока проводимостей.

Наиболее блнзким по технической сущности к предлагаемому является узел резистивной сеточной модели, содержащий первый и второй блоки кодоуправляемых резисторов, входы задания проводимости которых являются соответственно первым и вторым входами задания начальных параметров узла, вход задания эталонного сигнала которого соединен с информацион ными входами первого и второго бло- ков кодоуправляемых резисторов, информационный выход первого блока кодоуправляемого резистора подключен к информационным входам первого и второго ключей, выход первого ключа является первым выходом коордиподключены соответственно к первому, второму и третьему входам элемента сравнения, соответственно к управляющим входам первого, второго и третьего ключей и являются вторым выходом блока, информационный вход которого соединен. с первыми входами пороговых элементов и с. первыми выводами первого, второго и третьего токозадающих элементов, вторые выводы которых подключены соответственно к вторым входам первого, второго и третьего пороговых элементов, выходы которых соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым входами элемента сравнения, вторые выводы первого, второго и третьего токозадающих элементов соединены соответственно с информационными входами первого, второго и третьего ключей, выходы которых объединены и являются информационным выходом блока.

1070558 кодоуправляемого резистора подключен к информационным входам первого и второго ключей, выход первого ключа является первым выходом координаты узла, а выход второго ключа соединен с первым выводом первого токозадающего элемента, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, информационный выход второго блока кодоуправляемых резисторов подключен к информационным входам третье-0

ro и четвертого ключей, выход третьего ключа является вторым выходом координаты узла, а выход четвертого ключа соединен с первым выводом второго токозадающего элемента, второй 15 вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, введены третий блок кодоуправляемых резисторов, мультиплексор, два элемента И, два элемента ИЛИ-НЕ, пятый, шестой и седьмой ключи, третий токозадающий . элемент и регистр, выход которого является выходом узла, вход запуска которого соединен с управляющиыю входами второго, четвертого, пятого ключей, с первыми входами элементов

ИЛИ-НЕ и с первыми инверсными входами элементов И, выход первого элемента И подключен к первому управ.— ляющему входу мультиплексора, к управляющему входу шестого ключа и к второму входу первого элемента

ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выход второго элемента И подключен к второму управляющему входу мультиплексора, к управляющему входу седьмого ключа и к второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом третьего ключа, первый выход первого блока 40 кодоуправляемых резисторов подключен к прямому входу первого элемента И, к первой группе разрядных входов ре-. гистра и к второму инверсному входу второго элемента И, первый выход вто-45 рого блока кодоуправляемых резисторов соединен с прямым входом второго элемента И и с второй группой разрядных входов регистра, первый выход третьего блока кодоуправляемых резис-50 торов подключен к второму инверсному входу первого элемента И, к третьему инверсному входу второго элемента И и к третьей группе разрядных входов регистра, вторые выходы первого и второго блоков кодоуправляемых резисторов подключены соответственно к первому и второму информационным входам мультиплексора, выход которого соединен с входом задания проводимости третьего блока кодоуправляемых 60 резисторов, информационный выход которого подключен к информационным входам пятого, шестого и седьмого ключей, выходы которых соединены соответственно с первым выводом третье-65 го токозадающего элемента, выходом первого ключа и с выходом третьего ключа, второй вывод третьего токозадающего элемента подключен к шине нулевого потенциала, информационный вход третьего блока кодоуправляемых резисторов соединен с информационными входами первого и второго блоков кодоуправляемых резисторов.

Кроме того, блок кодоуправляемых резисторов содержит три токозадающих элемента, три пороговых элемента, три ключа, регистр и элемент сравнения, выход которого является первьм выходом блока, вход задания проводимости которого подключен к входу регистра, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему входам элемента сравнения, соответственно к управляющим входам первого, второго и третьего ключей и являются вторым выходом блока, информационный вход которого соединен с первыми входами пороговых элементов и с первыми вы— водами первого, второго и третьего токозадающих элементов, вторые выводы которых подключены соответственно к вторым входам первого, второго и третьего пороговых элементов, выходы которых соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым входами элемента сравнения, вторые выводы первого, второго и третьего токоэадающих элементов соединены соответственно с информационными входами первого, второго и третьего ключей, выходы которых объединены и являются информационным выходом блока.

На фиг. 1 представлена структурная схема узла; на фиг. 2 — структур-, ная схема блока кодоуправляемых резисторов.

Устройство содержит ключи 1-7, мультиплексор 8, блоки 9-11 кодоуправляемых резисторов, .токозадающие элементы 12 — 14, регистр 15, элементы ИЛИ-HE 16 и 17, элементы И 18 и 19.

Блоки 9 - 11 содержат токозадающие элементы 20 — 22, пороговые элементы

23 — 25, ключи 26 — 28, регистр 29 и элемент 30 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Узел может находиться в режиме решения задачи или в режиме диагностирования. В режиме решения задачи ключи 1 и 3 находятся в нормально замкнутом, а ключи .2, 4, 5, 6 и 7 в нормально разомкнутом состоянии.

На все ключи узла подается управляющий сигнал, который переводит их иэ замкнутого состояния в разомкнутое и наоборот.

В режиме. диагностирования на вход запуска узла подают сигнал "1", ко1070558 торый переводит ключи 2, 4 и 5 в замкнутое состояние, а ключи 1 и 3 в разомкнутое, так как управляющий сигнал этих ключей, поступающий со ответственно с выходов элементов

ИЛИ-НЕ 16 и 17,.равен "0". Ключи 6 и 7 поддерживаются в разомкнутом состоянии. Для контроля исправности блоков 9 — 11 осуществляют проверку наличия постоянно замкнутых ключей и отсутствия контакта их в этих 10 блоках.

Для проверки наличия постоянно замкнутых ключей в регистр 29 через блоки 9 — 11 задают код нулевой проводимости. На вход узла задают зта- 15 лонный сигнал и измеряют потенциалы на координатных выходах и на выходе узла, по величине которых судят о наличии постоянно замкнутых ключей.

Для проверки отсутствия контакта ключей н регистр 29 через блоки 9

11 задают код,включающий ключи в од ном разряде этих блоков. На вход узла задают эталонный сигнал и измеряют потенциалы на координатных выходах 25 и выходе узла, по величине которых судят о наличии незамкнутых ключей в блоках 9 — 11. Для проверки всех разрядных ключей указанных блоков необходимо произвести h проверок (где и — число разрядон блоков 9

11).

Э режиме работы по входу запуска узла подают сигнал "0", который переводит ключи 2, 4 и 5 в разомкну тое состояние, а ключи 1 и 3 — в замкнутое.

В регистр 29 через блоки 9 и 10 задают код проводимостей, а на вход 4О узла — сигнал возмущения. Код проводимости с регистра 29 поступает на вторые входы элемента 30 сравнения, на соответствующий информационный вход мультиплексора 8 и на управляющие входы разрядных ключей

26 — 28, которые в зависимости .от логических уровней сигналов включают или выключают соответствующие токозадающие элементы 20 - 22 блоков 9 и 10. На первые нходы пороговых .эле- 50 ментов 23 — 25 блоков 9 и 10 поступает потенциал узловой точки, а на вторые входы — потенциал от вторых выводов токозадающих элементов 20 — 22 соответственно. Пороговые элементы 55

23 — 25 срабатывают, если падение напряжения на соответствующем токозадающем элементе 20 — 22 больще пороговой величины порогового элемента и на его выходе появляемся сйгнал "1" ° 60

С выходов пороговых элементов 23 -25 сигналы поступают на соответствующие первые входы элемента 30 сравнения блоков 9 и 10. Если.токозадающие элементы в магазинах проводимостей бло- 65 ков 9 и 10 неисправности отсутствуют, то коды, поступающие на перные и вторые входы схемы сравнения совпадают и сигнал неисправности отсутствует логический уровень "0", н противном же случае появляется сигнал неисправности (логический уровень "1").

В зависимости от неисправных кодоуправляемых проводимостей узел работает. следующим образом.

При неисправной кодоуправляемой проводимости блока 9 его сигнал неисправности "1" поступает на прямой вход элемента И 19, на третий инверсный вход элемента И 18 и на второй вход регистра 15. Так как на инверсных входах элемента И 19 сигналы равны "0", то на его выходе появляется сигнал "1", который переводит ключ 7 н замкнутое состояние, а ключ 1 через элемент ИЛИ-НЕ 16 в разомкнутое. Таким образом, неисправная кодоуправляемая проводимость блока 9 отключается от узловой точки (Хфl, у, а вместо нее подключается кодоупранляемая проводимость блока

11.. Сигнал "1" с выхода элемента И

19 поступает также на первый управляющий вход мультиплексора 8 и обеспечивает передачу кода пронодимости из регистра 29 кодоуправляемой проводимости блока 9 в регистр 29 кодоуправляемой проводимости блока 11.

Состояние ключей 3 и 5 не меняется, поскольку. сигнал неисправности кодоупранляемой проводимости блока 10 равен "0",что обеспечивает сигнал "0" на выходе элемента И 18. Наличие неисправности в кодоуправляемой проводимости блока 9 фиксируется в регистре 15 узла.

В случае неисправной кодоуправляемой проводимости блока 10 сигнал неисправности "1" кодоуправляемой проводимости этого блока обеспечивает появление сигнала "1" нд;-выходе элемента И 18, который с помощью ключей 3 и 6 осуществляет замену неисправной кодоуправляемой проводимости блока 10 кодоуправляемой пронодимостью блока 11. Состояние ключей 1 и 7 не меняется, так как сигнал неисправности "0" кодоуправляемой проводимости блока 9, поступающий на прямой вход элемента И 19, обеспечивает появление на его выходе сигнала "0". Неисправность кодоуправляемой проводимости блока 10 фиксируется в регистре 15 узла.

При неисправных кодоуправляемых проводимостях блоков 9 и 10 осуществляется замена >-одоупранляемой проводимости блока 9. Сигнал "1" неисправности кодоуправляемой проводимости блока 9 поступает на третий инверсный вход элемента И 18, обеспечивая на его выходе сигнал "0". В ре1070558 гистре 15 узла фиксируется несправность кодоуправляемих проводимостей блоков 9 и 10.

Если неисправна кодоуправляемая проводимость блока 11, то состояние ключей 1, 3, 6 и 7 не меняется. Сигнал "1" неисправности кодоуправляемой проводимости блока 11, поступая на вторые инверсные входы элементов И

19 и 18, обеспечивает на их выходе сигнал "0" независимо от сигналов 1Р неисправности кодоуправляемых проводимостей блоков 9 и 10. Наличие неисправности в кодоуправляемой проводимости блока 11 фиксируется в регистре 15 узла. 15

Последние два случая, когда неисправны кодоуправляемые проводимости блоков 9 и 10 одновременно и неисправна кодоуправляемая проводимость блока 11, возможны более теорети- ур чески, чем практически. Одновременная неисправность кодоуправляемых проводимостей блоков 9 и 10 при своевременном проведении профилактических работ маловероятна. Неисправность кодоуправляемой проводимости блока 11 необходимо рассматривать как аварийную ситуацию при работе сеточной модели, при этом следует немедленно заменить соответствующий типовой элемент замены.

Таким образом, предлагаемый узел резистивной сеточной модели повьваает точность моделирования за счет оперативной замены неисправной кодоуправляемой проводимости, которая осуществляется с помощью аппаратных средств, т.е. происходит самовосстановление работоспособности узла. Одновременно может быть заменено N неисправных кодоуправляемых проводимостей (где N — число узлов: резистивной сеточной модели).

1070558

Составитель Ф.Звнргздиньш

Редактор Т.Мермелштейн ТехредЖ.Кастелевич Корректор B.сутяга

Заказ 11683/46 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4