Устройство для решения дифференциальных уравнений в частных производных

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОПИСАНИЙ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВДЬСТВМ (и) 583455 (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено26.02.76 (2Ц2329716/18-24 (51) М. Кл.

Q 06 6 7/40 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений я открытий (2З) Приоритет (43) ОпубликованЖ5.12.77. Бюллетень Ме46 (53) УДК 681.333 (088.8) (45) Дата опубликования описания20.12.77 (72) Авторы изобретения

А. Г. Тищенко и Б. Г, Фрадкин (71) Заявитель

Таганрогский радиотехнический институт им, В. Д. Калмыкова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ

УРАВНЕНИЙ В ЧАСТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известно устройство для решения дифференциальных уравнений в частных производных, содержащее суммирующие и интег- 5 рируюшие блоки (l), Недостатками этого устройства явпяются его громоздкость и сравнительно низкая точность, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее блок шаговой коммутации, блок умножения, сумматор, блок ввода и регистры, причем выход первого регистра соеди- 15 нен со входом блока шаговой коммутации, с первым входом блока умножения и с одним из входов второго регистра, выход которого подключен ко второму входу блока умножения, выход которого соединен со вхо-20 дом сумматора, выход которого подключен к одному из входов первого регистра, дру гие входы регистров соединены соответственно с шиной начальных условий и шиной управляющего сигнала Р).

Однако это устройство имеет огранйченные функциональные воэможности, что не позволяет решать с его помощью некоторые виды уравнений.

Цель изобретения — расширение функцио нальных возможностей устройства достига У ется тем, что оно содержит управляемые вентили и блоки вычисления сеточных функций, выход первого из которых через последовательно соединенные первый управ ляемый вентиль, второй блок вычисления сеточной функции, второй управляемый вен» тиль, третий блок вычисления сеточной функции и третий управляемый вентиль соединен с третьим входом блока умножения . выход блока ввода подключен к четвертому входу блока умножения, а также тем, что каждый из блоков вычисления сеточных функций содержит узел шаговой коммутации, узел умножения, сумматор, узел ввода и регистры, причем выход первого регистра соединен со входом узла шаговой коммута(ции, с первым входом узла умножения и с одним из входов второго регистра, выход которого подключен ко второму входу уз

583455 ла умножения, выход которого соединен со входом сумматора, первый выход которого является выходом блока вычисления сеточной функции, а второй выход сумматора подключен к одному из входов первого регистра, другие входы регистров соединены. соответственно с шиной начальных условий и шиной управляющего сигнала, выход узла ввода подключен к третьему входу уэ ла умножения. о

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройстве содержи- регистры 1, 2, блок 3 умножения, сумматор 4, блок 5 ввода, блок 6 шаговой коммутации, управляемый вентипы 7, шины 8, 9, 10, 11, 12, блок 13 вычисления сеточной функции, регистры 14, 15, 16, узел умножения 17, сумматор 18, узел 19 ввода, узел 20 шаговой коммутации, шины 21, 22, 23, 24, 2о

25, 26, управляемый вентиль 27, блок 28 вычисления сеточной функции, регистры 29, 30, узел> 31 умножения, сумматор 32, узел

33 авода, узел 34 шаговой коммутации, шины 35, 36, 37, 38, 39, управляемый 25 вентиль 40, блок 41 вычисления сеточной функции, регистры 42, 43, узел 44 умножения, сумматор 45, узел 46 ввода, узел

47 шаговой коммутации„шины 48, 49, 50, 51 ° зо

Шины 9, 11, 23, 26, 36,39 подключены к источникам управляющих сигналов, а шины 8, 22, 35 явлчются шинами ввода на чальных данных,, Устройство работает следующим образом. 35

В регистры 1, 2 заносятся начальные о данные U>", 0;. Эти значении, а также информация, поступающая из блока 5 ввода, умножаются в блоке 3 умножения каждое на свой коэффициент. При этом сигнал 40 на шине 11 закрывает управляемый вентиль

7, и информация из блока 13 в блок 3 не поступает, Полученные произведения складываются на сумматоре 4, и обновленное зна»

Чение сеточной функции поступает в регистр 45

1, Блоки 13, 29," 41 функционируют в соответствии с видом решаемых уравнений.

Аналогично регистрам 1, 2 функционируют регистры 14, 15 блока 13, регистры 29, 30 блока 29 и регистры 42, 43 блока.41 50

Регистр 16 блока 13 служит для хранения сеточной функции, которая заносится с начальными данными. Работа сумматоров

18, 32,45, узлов умножения 17, 31, 44, управляемых вентилей 27, 40 происходит также, как и работа блоков 4, 3 и 7. Уп равление работой регистров 1, 2, 14, 15, 29, 30, 42, 43 осуществляется с помощью. управляющих сигналов, подаваемых на шины

9, 23, 36, 49, что позволяет передавать информацию иэ одного регистра в другой, а также назависимо друг от друга хранить информацию.

Блок 6 шаговой коммутации и узлы

20, 34, 47 шаговой коммутации служат для перекоммутации выходов устройства.

При этом в соответствии с уравнениями занесение начальной информации в регистры

2, 15, 30, 43 осуществляется иэ регистров

1, 14, 29,42. Управляемые вентили 7, 27, 40 открыты сигналами на шинах 11, 27, 48, и сеточная функция ф„поступает с выхода блока на узел умножения блока 28 сеточная функция Vi поступает с выхода блока на узел умножения блока 13, сеточная функция ф поступает с выхода блока 13 на блок умножения 3. . Введение дополнительных блоков вычисления сеточных функций позволяет решать условно-конкретные задачи для бигармонического уравнения.

Ф ормула изобретения

1 . Устройство для решения дифференциальных уравнений в частных производных, содержащее блок шаговой коммутации, блок умножения, сумматор, блок ввода и регистры, причем выход первого регистра соединен со входом блока шаговой коммутации / с первым входом блока умножения и с одним из входов второго регистра, выход которого подключен ко второму входу блока умножения, выход которого соединен со входом сумматора, выход которого подключен к одному из входов первого регистра, другие входы регистров соединены соот ветсгвенно с шиной начальных условий и шиной управляющего сигнала, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей :устрой".тва, оно содержит управляемые вентили и блоки вычисления сеточных функций, выход первого из которых через последовательно соединенные первый управляемый вентиль, второй блок вычисления сеточной функции, второй управляемый вентиль, третий блок вычисе ления сеточной функции- и третий управляемый вентиль соединен с третьим входом блока умножения, выход блока ввода подключен к четвертому входу блока умножения.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю— щ е е с я. тем, что; каждый из блоков вычисления сеточных функций содержит узел шаговой коммутации, узел умножения, сумматор, узел ввода и регистры, причем выход первого регистра соединен со входом узла шаговой коммутации, с первым входом у

583455 ла, выход узла ввода подключен к третьему входу узла умножения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Пухов Г, E. цифровые сети параллельно-последовательного действия для интегрирования дифференциальных уравнений, Электроника и моделирование, вып. 3, 1 974.

2. Авторское свидетельство СССР

%373735, NKn GO6 6 7156, 1873, ла умножения.- и с одним из входов второго регистра, выход которого подключен ко второму входу узла умножения; выход которого соединен со входом сумматора, первый выход .которого является выходом блока вычис- 5 лений сеточной функции, а второй выход сумматора подключен к одному из входов первого регистра, другие входы региетров соединены соответственно с шиной начальных условий и шиной управляющего сигна28

Тираж 818

Подписное

Заказ 4896/55

UHHH I M.

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

1

l