Счетно-решающее устройство на матричных сетках

 

М» 127074

Класс 42m, 14

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная групгга 174

М. П. Цапенко и О. В. Улин

СЧЕТНО-РЕШАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО НА МАТРИЧНЫХ СЕТКАХ

Заявлено 23 июня 1959 г. за И 631782/26 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» М 6 за 1960 r.

Счетно-решающие устройства дискретного действия, основанные на применении матричных сеток с нелинейными логическими элементами в узлах, каждая из которых выполняет определенные математические операции, известны.

Предлагаемое счетно-решающее устройство на матричных сетках отличается от известных тем, что в нем обеспечивается автоматический выбор рзультата математических операций, соответствующих определенному сочетанию входных величин, которые задаются в перекрестия шин (узлы) матричных сеток, и узлы сетки, осуществляющей предыдущую математическую операцию, соединены с входами сетки, осуществляющей последующую математическую операцию, по заданным формулами схемам.

Сущность работы предлагаемого устройства состоит в следующем.

Входные величины представляют в дискретной цифровой форме. Шаг дискретности выбирается в зависимости от заданной погрешности измерений. Дискретные значения входных величин вводятся в счетно-решающее устройство в виде электрических сигналов, подаваемых в соответствующую каждому дискретному значению входную цепь. Счетно-решающее устройство, в которое поступают сигналы, состоит из матричных сеток. Структура сеток составляется в зависимости от характера математических операций по структурным картам.

Если результаты вычислений сгруппировать таким образом, чтобы в каждой группе содержались равные (в пределах заданной погрешности) значения результатов математической операции, то тогда в каждой матрице могут быть выделены зоны значений произведений и частных с равными заданными относительными погрешностями. Выделенные зоны имеют строго определенное расположение для каждой математической операции. Указанное свойство матричного расположения и использовано при построении счетно-решающих устройств дискретного действия.

¹ 127074

Для реализации этого свойства в места пересечения строк и колонок матрицы-включаются элементы «И» и «ИЛИ» логических схем, Вводя числовые МЫМИ. вычисляемых величин в виде сигналов на различные строки и,ревлон,ки матрицы,,.получим на выходе одной из схем «ИЛИ» сигнал, несущий информацию. о значении произведения или частного соответствующбРо сочетазния входных величин.

Рассмотрим построение логических схем матриц. Выделим для этого в матрице умножения зону А и зону В. Возможность получения произведений различных сочетаний входных величин (N = 1 —: 10, Ny =1 —:10) может быть реализована логической схемой типа «ИЛИ-И», в которой сигнал на выходе N должен появиться только в случае поступления сигналов на один из входов 1, 2 ...10 (Ук ) и на один из входов 1, 2 ...10 (Ny ).

Сигнал на выходе Ж, зоны В (Nx = 2 —:10, Ny = 2 —:10, Nz = 2 —:10) должен появиться только в случае поступления сигналов на входы 2, 3, ...10(N„) и на входы 2, 3, l0 (Л ).

Таким же образом производится составление логических схем для всех последующих зон.

При практической реализации логических схем зоны разбиваются на прямоугольные участки. Каждый участок представляет собой схемы

«ИЛИ» и «И» для логического сложения и умножения значений И„и

Ny колонок и строк данной зоны. Выходы всех участков зоны объединяются в один общий выход данной зоны (N, = 1 —:10).

В качестве элементов «ИЛИ» и «И» в реальных схемах могут использоваться полупроводниковые диоды и электромагнитные реле или импульсные трансформаторы на ферритах.

Логические схемы для матриц деления, сложения, вычитания и тому подобное составляются аналогично вышеизложенному.

На чертеже построена схема для вычисления результата действия а b при значениях а, изменяющихся,в пределах от 14,4 до 24; в — от 9,5 до 19, с — от 19,6 до 28 с погрешностью вычислений А=10%.

Пусть а — 17,3, в1=18,5, с =26,2. С учетом заданной погрешности

1 1 округлим их до ближайших дискретных значенийа,= 16,8, в,=19,0, с1,=252 и введем на входы 2, б, 3 первой и второй матрицы. Тогда зна! 1 а.в чение а . в зафиксируется выходом бр первой матрицы, а —

1 с

1 выходом 4р второй матрицы. Этому выходу соответствует результат

Z„„=12,6. Фактический результат равен

26,2

Числовые значения выходов последней матрицы определяются следующим образом: максимальное значение выхода первой матрицы

Z„„,, „,,„з = 24.19 1 — — 11 = 433

2 / максимальное значение выхода второй матрицы

Хы з.г= 1 — — =21

Все последующие значения выходов матриц убывают ступенями по

10% от Z мак. изм.

Предельная относительная погрешность

Zpac деизм мак. изм.

¹ 127074

Предмет изобретен ия

Счетно-решающее устройство на матричных сетках с нелинейными логическими элементами в узлах, каждая и которых выполняет определенные математические операции, отличающееся тем, что, с целью автоматического выбора результата математических операций, узлы сетки, осуществляющей предыдущую математическую операцию, соединены с входами сетки, осуществляющей последующую математическую операцию, по заданным формулами схемам. г