Гибридная вычислительная система

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования в реальном масштабе времени сложных динамических объектов, сбора и обработки аналоговых сигналов в системах автоматизации эксперимента. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей системы за счет увеличения числа операций, выполняемых аналоговым процессором. Устройство содержит интерфейсную магистраль 1, процессор 2, блок 3 памяти, таймер 4, устройства 5 вывода, АЦП 6, коммутатор 7, блоки 8 решающих элементов, блоки 9 перестройки структуры решающих элементов, блок 10 аналоговых устройств вывода, ЦАП 11, тактовый генератор 12, счетчик 13, блоки 14 задания номера выхода аналогового процессора, схемы 15 совпадения, ключи 16 и блоки 17 восстановления аналоговых сигналов. Гибридная вычислительная система имеет возможность коммутации J-го аналогового информационного входа аналогового процессора с I-м входом решающих элементов, АЦП, блока аналоговых устройств вывода. 1 ил.

СРОЗ. СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU.,„, 1571628 (S>)S С 06 3 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ив

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4464410/24-24 (22) 21.07.88 (46) 15.06.90. Бюл. У 22 (72) А.И.Евченко, И.Г.Семенченко и В.B.Áóðàâëåâ (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 920778, кл. С 06 J 1/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Р 858023, кл. G 06 J 3/00, С, 06 F

15/36, 1979. (54) ГИБРИДНАЯ ВЬГЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕ11А (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования в реальном масштабе времени сложных динамических обьектов, сбора и обработки аналоговых сигналов в системах автоматизации эксперимента. Цель изобретения — расширение функциональных

2 возможностей системы за счет увеличения числа операций, выполняемых аналоговым процессором. Устройство содержит интерфейсную магистраль 1, процессор 2, блок 3 памяти, таймер

4, устройство 5 вывода, AIQI 6, ком- . мутатор 7, блоки 8 решающих элементов, блоки 9 перестройки структуры решающих элементов, блок 10 аналоговых устройств вывода, ЦАП 11, тактовый генератор 12, счетчик 13, блоки

14 задания номера выхода аналогового процессора, схемы 15 совпадения, ключи 16 и блоки 17 восстановления аналоговых сигналов. Гибридная вычислительная система имеет возможность с коммутации j-го аналогового информационного входа аналогового процессора с 1-м входом решающих элементов, АЦП, блока аналоговых устройств вывода. 1 ил .

1571628

Изобретение относится к вычисли- При совпадении кода j, хранящегося в те пьной технике и может быть исполь- блоке 14 задания номера выхода аналозовано для моделирования в реальном масштабе времени сложных динамичес-. схема 15 совпадения открывает соот5

/ кИх объектов, например летательных ветствующий ключ 16 и аналоговыи аппаратов, сбора и обработки анало-" говых сигналов в системах автомати- ез блок 1/ восстановления анало ерез блок 1/ во з ции эксперимента, а также решения гового сит нала на д игнала на заданный вход д угих научно-технических задач, 1О В следующем такте через коммутатор

Целью изобретения является рас- 7 проходит выходнои сигнал другого ш ение функциональных возможностей блока (которому принадлежит (j+ 1)-й с стемы за счет увеличения числа опе- аналоговый вь од), выхо ) но ключ 16 вследр ций, выполняемых аналоговым процес- ствие изменения од р енения со е жимого счетчи-! сэром. 15 ка 13 закрывается. Таким образом, На чертеже представлена структур- на входе блока 17, блока 17, восстановления аиалогового сигнала формируется посГибридная вычислительная система ледовательность импульсов, амплитуда с держит интерфейсную магистраль 1, на тек ем значению х .(t) п оцессор 2, блок 3 памяти, таймер выбранного выходного сигнала 1, а частота авиа f /N где f — частота генератора 12. Сигнал на управляющем в и преобразователь 6, коммутатор 7, б оки 8 решающих элементов, блоки 9 ез элемент задержки для ожидания п рестройки структуры решающих эле- рез элемент з д р срабатывания ключа 16;, Фильтр восм нтов, блок 10 аналоговых устройств 25 станавливает сигнал х;(t) с некоторой в вода, цифроаналоговый преобразовапогрешностью. Если эта погрешность тЫь (ЦАП) 11, генератор 12 тактовых не удовлетворяет требованиям к точймпульсов, счетчик 13, блоки 14 заданости работы аналоговой части систения номера выхода аналогового процесмы, необходимо применять более сложсора, схемы 15 совпадения, ключи пые блоки 17 восстановления анало блоки 17 восстановления аналоговых

) говых сигналов или повьш ать частоту сигналов.

Система работает следующим обрао °

Блоки 9 перестройки структуры решающего элемента получают из ЦВМ

Генератор 12 формирует тактируюкоды определяющие режим работы сооте импульсы, которые подсчитываются

1 четчиком 13. После подсчета импуль- ветствующего решающего элемента, его ов до, где

N N — - суммарное число стрУктуру и параметры (для этого в решающий элемент могут быть введены налоговых выходов всех блоков систедополнительные ключи, использо аться и информационных входов аналогоого процессора (внешних ан о кодоуправляемые резисторы) .

Во р ц (х ан о

Блок 9. передает полученный из сигналов), содержимое счетчика 13

J (номера выхода) сбрасывается в нуль ЦВМ код на управляющий вход блока

8 . Кроме того, для запуска работы и подсчет по т р в о яется. Сформированный 1 аналоговой части системы или приведения ее в исходное состояние должна

3 ко поступает на управляющие входы ко му р коммутатора 7, который быть предусмотрена возможность выво-. подает один из а ал н из аналоговых сигналов да кода на управляющие входы однона входы всех ключей 16. Таким обра8 временно всех блоков зом, на входы ключей 16 в каждом такте работы генератора под

12 подан анало50

Изобретение может быть использова..говый сигнал, номер ко м р которого хранит- но в измерительных системах с предварительной обработкой измерительной ся в счетчике 13, б сти коммутации j-го информации аналоговыми решающими

При нео ходимо аналогового информацио ф рмационного выхода . блоками. При работе ЭВМ в режиме реаналогового процессора

cc pa (с i-м входом ального времени аналоговые блоки мо55 блоков решающих элементо лементов АЦП блока гут выполнять трудоемкие, но не .треаналоговых устро ств выво бующие высокой точности вычисления. выдается в 1- лок -й б 14 задания номера Например, в летных транежерах анало выхода аналогового процессор цессора код j . .говая часть системы может моделиро—

1571628 вать динамику летательного аппарата.

Для этого перед началом тренировки

IIBM задает структуру аналоговой модели коммутируя входы и выходы решаю-.

5 щих элементов при помощи кодов, выводимых в блоки 14.

Далее для j-ro решающего элемента производятся следующие действия. ЦВИ выводит через блок 9 код, который задает структуру и параметры решающих элементов, устанавливает режим задания начальных условий. Выводом кода в соответствующий блок 14; ЦВМ коммутирует выход ЦАП 11 с установочным входом блока 8. и выводит через ЦАП 11 сигнал начального условия ° После задания начальных условий путем изменения кода B блоке 9 перестройки структуры устанавливается режим хранения на- 20 чальных условий.

После задания начальных условий во всех блоках 8, которые этого требуют (например, для сумматора не нужны начальные условия, у него нет различных режимов работы), ЦВМ выдает одновременно на все блоки 9 код, переводящий блоки 8 в рабочий режим.

В процессе моделирования по сигналам таймера 4 ЦВГ1 выдает в модель через ЦАП 11 управляющие сигналы (положение ручки управления)., задает в блок 14,, соответствующий аналогоцифровому преобразователю, номера подлежащих контролю выходных сигналов модели и вводит значения этих сигналов. !

Кроме того, предлагаемая система также может быть использована только для коммутации внешних аналоговых 40 сигналов нескольким потребителям. Например, в системах автоматизации медико-биологических экспериментов требуется коммутация большого (до 50) числа электрофизиологических сигналов с входами нескольких устройств аналогового вывода (осциллоскопа, самописца, магнитографа), а также с входами АЦП. При этом набор сигналов, подаваемых на входы, должен оператив- 50 но изменяться в ходе эксперимента по командам ЦВМ. формула изобретения

Гибридная вычислительная система, содержащая цифровую вычислительную машину, аналоговый процессор, и (где

n=1,2...) блоков перестройки структуры решающих элементов и аналогоцифровой преобразователь, аналоговыми процессор включает в .себя счетчик, коммутатор и и блоков решающих элЬментов, входы задания структуры которых соединены с выходами соответствуюших блоков перестройки структуры решающих элементов, а выходы и блоков решающих элементов подключены к соответствующим первым и входам первой . группы из и+ 1 информационного входа коммутатора, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет увеличения числа операций, выполняемых аналоговым процессором, в систему введены интерфейсная магистраль, блок аналоговых устройств вывода, цифроаналоговый преобразователь,m (где

m=1,2...) блоков задания номера выхода аналогового процессора и m схем совпадения, а в аналоговый процессор введены генератор тактовых импульсов, m ключей и тп блоков восстанов-, ления аналоговых сигналов, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к счетному входу счетчика, выход которого соединен с первыми входами схем совпадения, вторые вхо" ды которых соединены с выходами соответствующих блоков задания номера выхода аналогового процессора, а выходы схем совпадения соединены с управляющими входами соответствующих ключей и с управляюшими входами соответствующих блоков восстановления аналоговых сигналов, информационные входы которых подключены к выходам соответствующих ключей, а выход i-го (где i=1,2,. ° .,m) блока восстановления аналогoBblx сигналов соединен с i ìè информационными входами и блоков решающих элементов, с i-и входом аналого-цифрового преобразователя и с 1-м входом блока аналоговых устройств вывода, вторая группа информационных входов коммутатора является входами системы, управляющий вход коммутатора подключен к выходу счетчика, а выход коммутатора соединен с информационными входами ключей, выход цифроаналогового преобразователя соединен с (и+1)-м входом первой группы из (n+ 1)-го информационного входа коммутатора, входы-выходы обмена цифровой вычислительной машины соеди иены через интерфейсную магистраль с входами-выходами обмена блоков перестройки структуры решающих элемен1571628 тов, цифроаналогового и аналого-цифро- номера выхода

Эого преобразователей, блоков задания цес«ра °

1 t аналогового про

Составитель Н.Зайцев

Техред M,Õoäàíè÷ Корректор З Лончакова

Редактор E. Копча

Заказ 1515 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина, 101