Нелинейный многоразрядный сумматор

 

О Il И С А Н И Е 1") 419907

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалисти(4еских

Республик (61) Зависимое от авт. свид"-гельства -— (22) Заявлено 09.12.71 (21) 1721456118-24 (51) М.Кл. G 06g 7/14 с прпсосдппсппем заявки %в

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (32) Приоритет—

Опубликовано 15.03.74, Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 14.01.75 (53) УДК 681.335.7 (088,8) (72) Авторы изобретения

Г. Е. Пухов, В. Ф. Евдокимов, Н. Ю. Пивень, Ю. Т. Кизим и Ю. А. Плющ

Институт электродинамики АН Украинско" ССР (71) Заявитель (54) НЕЛИНЕЙНЫЙ МНОГОРАЗРЯДНЫЙ СУММАТОР х,— х, Л2

=Х,, 00, = Л ) 00, "I

Х" = Л" 00.

1 11

Х,",= Л,",00; ) 1!

l(1) - 3l (l l 3)(I ) 33(1)

Х,,=Л „, Лз.. Л(„„, 2а

1

Изобретение относится к области вычислительной техники. Известны нелинейные многоразрядные сумматоры, содержащие 11 суммирующих усилителей, входы которых подключены через управляемые резисторные матрицы ко входным клемма;I, и блоки переноса в старший разряд, входы которых соединены с вертикальными шинами управляемых резистивных матриц, а дьа выхода подключены ко входам суммирующих усилителей соответственно данного и следующего разрядов.

Все известные устройства недостаточно точны.

Предложенное устройство отличается тем, что содержит блоки выделения старших разрядов по числу слагаемых, входы которых подключены к соответствующим входным клеммам сумматора, а выходы присоединены к управляющим входам управляемых резистивных матриц.

Это позволило повысить точность устройства.

На чертеже приведена схема устройства для нелинейного суммирования двух трехразрядных переменных.

Оно состоит из управляемых ключами 1—

4 резистивных матриц 5 и б, суммирующих усилителей 7, блоков 8 переноса в старший разряд, ключей 9 и 10, блоков 11, 12 выделе2 ния старшего разряда. Функции, предназначенные для нелинейного суммирования, предварительно кусочно-линейно аппроксимируются, причем аппроксимируются так, чтобы в узлах излома были по одной координате такие числа, у которых в старшем разряде целые числа, а в остальных разрядах — нули. Назовем эту координату управляющей.

Для удобства последующего рассмотрения (p работы устройства пусть управляющими координатами будут входные величины Х), Ле, которые в узлах излома имеют значения: в соответствующих точках другой координяХз.

1I т, II Х 11 Х!1

З(» 3111) З (I) ")(1)

= Х!!,, Х!,1,,) Х!,, (3) l1(З) (3) 33())

В резульгатс аппроксимации имеем коэффициенты наклоня прямых по оси Х;;: I — K I(l) = К 11(l) К))(1) К )з(1)

К 3(1) К 21(1) К )3)(1) К 23(I) ) 3

K И)) = К,i(i) Кз (1) Kзз(»

Х2 — К i(2) = К il(2) K 12(2> K iç(2>

К,,=К К:К

К >(>) = К.,)(» К (- > 1х (-1> и смещение аппроксимцру(ощпх прямых цо оси Х:

Х," =- Х1,» Х " Х "!,1

3(1) i »! ) 12>(1) 1 i(1)

X = Х ",, r!" > Х ", .„

3(2> 11(2> !2(2) i >()

Х",= Х "1 Х",Х ,>(1 ) 1 1 (1 ) 1 2 (1 ) i;)(i )

Х),х; =Х" Х," Х !.",,,>(2) ii(2) !2(2) !3(>)

Указанным числам в машине соответствуют векторы напряжений:

Х - - У, = U „00>

Х, V = U ), ОО, Хп ун =и,", 00; !

= U" 00;

Х, vi r(I Ui U(3(!) = " 31(1) -2>(1) 33(»

Х" (1 (2 = 1 13 1132)

Хп -> Ull UII Vп Uli

3(!) !(1) 3!(1) .32(1) 33(!)

Х 1 -э- (.(п = /и 1 п 11»

1(2) 3(2) 3!(2) 32(21 33(2)

Х 3(1) 1 !(!) = ) » ) (з . ь

Х 3(1) > 2(1) > 12 11

3(2) 1 1(>) > 21 > 23 > 25> ,,(>) 1 2(2) V221 21 1 26.

Устройство работает следующим образом.

B исходном состоянии ключи 1 — 4, 9 и

10 закрыты. ГIри этом векторы входных цяпряжений двух переменных (уi -— — Uii(1121>13 И

U2 — — U2i(>22523 подаются ца в.,од устройства.

Проводимости резистивных матриц 5 -—

qi1(114Ч12 и б — q2!Чq22q22 I>BOTpoEIII пропОрционально разрядам коэффициентов наклона аппроксимирующих прямых:(а первом участке

q»K» (i), Ч1.)-К)2(i), q!2-- Ki; (i> —.Iëÿ первой машинной ricpe>ileililoII, Ч21 К!1(), q2,1

К!2(2), Ч2т К)3(2) — для «тороп, т. е. схема в этом случае работает как устройст«о умножения переменных Х! и Хз !!я сооТ«с!с7ВЪ>IОЩИС IIOCTOSII»l«IC КоэффнЦI:СН 1 1>1 II IIOC, ICД>> 1ОЩСГО СЛО>КСП ПЯ РСЗУ »>Tllто«> 1! l! С>> Х1. >111P

)ощих %>cè >! èTc;lÿ х 7.

При достпжешш »срез!Сц.!О11 Х, «елцчнны

Х1 — — Х» 00, что соотвстствусг ноя«лепик> ця входе резисп)«ной мятр I>li>1 5 г>скт.>ря няпряжсний (= U,, 00> О I к171>1вя107 я ill!:!pllil(с> пинмп Vi> 1 !! V>з с»от«с Гс I i) > !Ощпс 1 .»О 1и 9 ll

419907

4 при этом с помощью блока 11 выделения старшего разряда в резистивную матрицу 5 подключаются резисторы с проводимостями

q,2, Ч)3, Ч)3, а к горизонтальным шинам резис5 тивной матрицы 5 подключается вектор напряжений Vi(i)= Vi! V!3V„-. Проводимости Ч12, Ч!3, Ч!3 выбраны так, что Ч»-(-Ч!2К21(1), Ч!4-(-Ч!3 -К22(1) > Ч)2+Ч)зК23(i) . При этом рсзистивная матрица 5 персходит на второй

I0 участок аппроксимирующей кривой с коэфф>>щиентом наклона К2(!) и смещения по Х, ца Х!1,,,. При превышении вектора напряжений пер«ой машинной переменной Х! Иа входе схемы «ектора, соответству ющего точке !

«торого излома Х",= Х;1 00, резистивная матрица 5 переходит íà III участок аппрокcèìèðóþùåé кривой с коэффициентом наклона K3i и смещением по оси Хз(», равным

Х!",„, за счет подключения вектора напря2кений смещений V 2() = ) 12Р)41 >„соответствующими ключами 9 и резисторов с проводимостями qi3, Ч)3, Ч!(>, выбранных так, что q!! +

+ q12+ Ч13 К31(l) Ч1:(+Ч13+Ч!с Кз)() >

25 Ч» Ч18+Ч19 К 33(1) °

Изложенное справедливо и для перемен ой U2, которая функционально преобразуется на резистивнои матрице б и далее суммируется с переменной Ui из суммирующих

30 усилителей 7.

Аналогично можно построить устройство для нелинейного суммирования m, 1г-разрядных машинных переменных. Управление работой схемы производится с помощью стар35 ших разрядов управляющих координат.

Управляющие сигналы снимаются с выхо<ов блоков 11 и 12 выделения старших разРЯДОВ.

Предмет изооретения

11ели многоразрядный суммагор, 45 содер;кащий и суммирующих усилителей, входы которых подключены через управляемые рсзисти внь)с матрицы ко гходным клеммам, и блоки переноса в старший разряд, входы которы.; соединены с «ертикальными

50 IIIIIII;ulп упра«лясмых резистивных матриц, я двя выхода подкл!очены ко входам суммирукицнх усилителей соот«етстве!(но данного и слсдукццсг;> разрядов, от21и>(а>о((1!(й ся тем, что, с целью повышения точности, он содер55 жит блоки «ыделепия старших разрядов по числу слагаемых, «ходы которых цодключс11L>l к со(пветс гвующим «хо 7ным клеммам с х!ма горя, ««1!х!>ды 1)рисосдинсцы к управ,1 >! !Оц(ll х(«ход, 131 х ll p я Б, !я ем!>1; резl!сти В11ых

60 м!Iт1>нц.

419907

Составитель А. Маслов

Текред Т. Курилко

Коррс втор О. Тюрина

Редактор Б. Нанкина

Подписное

МОТ, Загорский цсх

Заказ 4775 Изд. ¹ 1450 Тпраис 621

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мшшстрог. СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5