Цифровая интегрирующая машина

 

Союз Соввтских

Социалистических

Республик

"П 1":САИНЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ " 578644 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.11.74 (21) 2077168. 24 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.- С 06J 1, 00 (осударственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.10.77. Бюллетень № 40 (53) УДК 681 325(0888) (45) Дата опубликования описания 16.02.78 (72) Авторы изобретения

А. В. Каляев и В. А. Платонов

Таганрогский радиотехнический институт имени В. Д. Калмыкова (71) Заявитель (54) ЦИФРОВАЯ ИНТЕГРИРУЮЩАЯ МАШИНА

Изобретение относится к цифровым вычислительным ма шинам и может быть использонного решения систем ооыкновано для численного р венных диффер фф ренциальных уравнений, для решения задач, которые можно свести к системам обыкновенных дифференциальных уравнении, а так же для моделирования систем автоматического управления.

Известен цифровой дифференциальный анализатор (), 11) использующий для вычисления функциональных зависимостей преооразование их в систему дифференпиальных уравнении.

Наиболее близким к изооретению п о технической сущности является цифровая интеи ющая машина (2), содержащая блок упгрирую авления, первый выход которого со д ое инеи с мации, выход блока ввода информации соединен со входом блока памяти, выход которого подключен ко входу блока управления.

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие.

Целью изобретения является повышен !å быстродействия цифровой интегрирующей машины.

Поставленная цель достигается тем, что в известную машину введены блок регистров, два коммутатора, блок управления коммута2 торами и r решающих блоков, причем информационные вход-выход блока регистров сосд,гиены с информационным входом-выходом блока памяти, первый вход блока регистров под5 ключен ко второму выходу блока управления, второй вход соединен с выходом первого коммутатора, первый выход подключен ко второму входу блока вывода информации, а второй выход соединен с первым входом второго коммутатора, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления коммутаторами, а выход — с первыми входами r решающих блоков, вторые входы которых подключены к третьему выходу блока управле1б пия, а выходы — к первому входу первого коммутатора, второй вход которого соединен со вторым выходом блока управления коммутаторами, вход которого подключен к четвертому выходу блока управления. во На чертеже представлена структурная схема предлагаемой цифровой интегрирующей машины.

Устройство ввода 1 служит для ввода числовой и программной информации, Выходы

2б устройства ввода соединеHhI со Bxoäàìè запоминающего устройства 2 для передачи числовой и программкой информации.

Выходы запоминающего устройства 2 соединены со входами блока 3 регистров для пезо редачи в него числовой информации, необхо3 димой для вычисления значения очередной простой функции, а также ее приращений при заданном значении аргумента. Кроме того, выходы запоминающего устройства 2 через устройство 4 управления соединены с устройством 5 управления коммутаторами, которое предназначено для организации такой связи между регистрами блока 3 и решающими блоками 6, которая позволяет образовать из них единое вычислительное устройство для вычисления значения очередной простой функции и ее приращений. Причем входы коммутатора 7 регистров соединены с выходами блока 3 регистров, а выходы коммутатора регистров соединены со входами решающих блоков 6. Выходы решающих блоков 6 соединены со входами коммутатора 8 решающих блоков, выходы которого соединены со входами блока 3.

Устройство вывода 9 предназначено для вывода информации из цифровой интегрирующей машины по сигналам из устройства 4, управления, для чего выходы блока 3 соединены со входами устройства вывода 9.

Цифровая интегрирующая машкина работает следующим образом.

Программная и числовая информация, необходимая для решения задачи, состоящая из кодов функциональных символов и адресов аргументов, а также начальных значений функций и аргументов и их приращений, через устройство ввода 1 записывается в запоминающее устройство 2. После того, как вся информация будет в нем записана, по сигналу из устройства управления 4 код очередного функционального символа, а также адрес очередной функции и адреса аргументов записывается из устройства 2 в устройство 4.

В соответствии с адресами функции и аогументов по сигналу из устройства 4 управления в блок 3 из устройства 2 записываются значения функции, аргументов и их приращений, вычисленные на предыдущих шагах решения.

В соответствии с кодом очередного функционального символа устройство 5 управления коммутаторами через,комм утатор 7 регистров соединяет выходы тех регистров, в которых за писаны значения аргументов и их приращений -го интегратора (i=-1, 2... т), с соответствующими входами i-го решающего блока, выходы тех регистров, в которых записаны значения аргу ментов и их приращений 1-ro множительного блока (j=1, 2..., n), с соответствующими вхадами (т+1) -го решающего блока, выходы тех регистров, в которых записаны аргументы и их приращения другого й-го блока (/г=1, 2,..., p) с соответствующими входами (т+ и+ Й) -го решающего блака.

По сигналам из устройства 4 первые т решающих бложов настраиваются на выполнение алгоритма интегратора, следующие и решающих блоков настраиваются на выполнение алгоритма множительного блока, последующие р блоков настраиваются на другие

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Каляев А. В. Теория цифровых интегрирующих машин и структур. М., «Советское радио», 1970, с. 17 — 18.

2. Сб. Автоматизация в проектировании под ред, Д. Калахина. М., «Мир» 1974, с. 103 — 111.

578644

4 соответствующие алгоритмы цифровой интегрирующей машины для вычисления заданной простой негипертрансцендентной функции, Tû что всего цифровая интегрирующая машина содержит r = m. + и+ р решающих блоков.

Устройство 5 управления коммутаторами через коммутатор 8 решающих блоков соединяет выходы решающих блоков,со входами регистров так, что выходная величина (-го решающего блока, являющаяся аргументом (-го решающего блока, размещается в регистре, отведенном для хранения соответствующего аргумента (-го решающего блока.

После проведения описанной выше настройки машины на вычисление очередной з простой функции, по сигналам из устройства

4 каждый решающий блок выполняет заданный ему алгоритм.

Вычисленное значение функции отсылается в запоминающее устройство 2, затем цикл работы повторяется.

Предлагаемая цифровая интегрирующая машина оказывается в 2 — 5 раз производительнее прототипа, так как она состоит из

5 — 12 решающих блоков, работающих парал25 лельно, Формула изобретения

Цифровая интегрирующая машина, содержащая блак управления, первый выход которого соединен с управляющими входами блоЗо ка ввода информации, блока памяти и блока вывода информации, выход блока ввода информации соединен со входом блока памяти, выход которого подключен к входу блока управления, отличающаяся тем, что, с целью

З5 повышения быстродействия, в нее введены блок регистров, два коммутатора, блок управления коммутаторами и r решающих блоков, причем информационные вход-выход блока регистров соединены с информационным

4о выходом-входом блока памяти, первый вход блока регистров подключен к второму выходу блока управления, второй вход соединен с выходом первого коммутатора, первый выход подключен к второму входу блока вывода информации, а второй выход соединен с первым входом второго коммутатора, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления коммутаторами, а выход — с первыми входами r решающих блоков, вторые входы которых подключены к третьему выходу блока управления, а выходы — к первому входу первого коммутатора, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управления коммутаторами, вход которого под5 ключен к четвертому выходу блока управления.

578644

Составитель В. Тарасов

Техред А. Камышникова

Корректор Е. Хмелева

Редактор Н. Коляда

Подписное

Заказ 8355

МОТ, Загорский филиал

Изд. Л% 863 Тираж 818

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам .изобретений и открытий

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