Многоканальное операционное устройство

 

На чертеже приведена структурная схема одного канала устройства.

Каждый канал содержит управляющий триггер 1 с элементами И 2, 3, НЕ 4<

2И-ИЛИ. 5, приемный триггер 6 с элементами Й 7,8, НЕ 9, реверсивный параллельный сдвигатель .10, элементы

ИЛИ-НЕ 11, 12, коммутаторы 13, 14, триггер 15 с элементами И 16,17, 2И-ИЛИ 18, триггер 19 с элементами

И 20, 21, 2И-ИЛИ 22, триггер 23 с элементами И 24, 25 и 2И-ИЛИ 26.

Совокупности триггеров во всех кана-. лах составляют регистры.

Рассмотрим работу устройства на примерЕ вычисления элементарной функции поворота вектора по алгоритму цифра за цифрой, т.е. вычислим координаты вектора"(х, у,повернутого на З0 угол e(, по следующей системе уравнений:

>« = Х со s d- т Y Б1п aL, (. )

Y = (Senal Хеопс«..

Поворот вектора на угол с(. в диапазо. не -180 « «>(, «< +180 осуществляется с помощЬю серии последовательных поворотов на заранее предрасчитанные углы J d.q), значения которых опреде- 40 ляются выражением (2) и хранятся в ЗУ

С<=2)

« „- =с«-с1ц.2, для >4

С2)

45 где 1 - номер итерации, При (."- 1 поворот вектора осуществляется на. +90, а при{1 2)-на 45 и о б т д. Вектор, поворачивается на базисную йоследовательность углов с 1 в таком направлении, чтобы суммарное значение угла а, определяемое выражением (3), стремилось к нулю, т .е. с4 О

55 где О- число итераций, определяемое длиной разрядной сетки вычислителя;

g - = +1 и характеризует направ .м

60 ление поворота.

Значеиие g, îïðåäåëÿeòñÿ выражени-, ем (4) -4

6 „. б (я и сС - Д Е;с . ). (4. ) 3 61874 вым и единичным выходами управляющего триггера. Выходы введенных триггеров .соединены со входами реверсивного параллельного сдвигателя и второго коммутатора, управляющий вход которого соединен с соответствующим входом устройства. Выход второго коммутатора соединен непосредственно со входом первого коммутатора и входами единичного элемента И управляющего триггера и второго элемента

НЕ

0 ф

С каждым поворотом текущее значение координат вектора определяется выражениями (5) и (6) Ч +Е„.Х 2 ). (6)

Из приведенных выражений (3)-(6). видною что для получения текущих координат необходимо к предыдущему значению прибавить или вычесть из и го сдвинутое значение ординаты или абсциссы, а управление вычислительным процессом осуществляется по знаку угла «k+.

Перед началом работы угол и координаты исходного вектора записываются в триггеры 15,19 и 23. Информация из регистра 5 переписывается в триггер 1. Из памяти машины константа считывается в триггер 8. Затем содержимое триггера 6 без сдвига передается в триггер 16 и там вычитается (суммируется) по модулю с его содержимым, Содержимое регистра 15 передается в триггер 1. При возникновении сигналов переноса они записываются в триггер 15,и полученное значение угла хранится н нем до следующей итерации.

Затем вычисляется одна из координат. При этом ее значение используется и для вычисления другой координаты. При этом содержимое триггера 9 через коммутатор 14 переписывается в триггеры 1,6,,а триггер 23 подключается на вход сдвигателя 10.

В триггере 19 производится сложение (вычитание) по модулю два его содержимого с содержимым триггера 23, сдвинутым в сдвигателе 10 на необходимое число разрядов °

Содержимое триггера 19 передается в триггер 1. При возникновении пере- .

НОсов.они фиксируются в триггере 19.

Затем вычисляется значение другОй координаты. Содержимое триггера 23 передается в триггер 1, а триггер 6 подключается на вход сдвигателя 10.

В триггере 23 производится сложение .(вычитание) по модулю два его содержимого с содержимым триггера 19, сдвинутым на необходимое число разрядов в сдвигателе 10. Содержимое триггера 23 передается в триггер 1.

При возникновении переносов они фиксируются в триггере 23 °

Из рассмотренного примера вычисления функции поворота вектора видно, что за время, равное времени выполнения трех операций умножения вычисляется система уравнеиий 1, которая включает две функции n<,c«Ì; четыре операции умножения и две операции типа сложение (вычитание),т.е. производительность,. вычислительной машины значительно увеличивается по

618740

Формула изобретения

5 сравнению с программным методом элементарных функций.

Таким образом, функциональные возможности предлагаемого многоканального операционного устройства вычисления элементарных функций расширены, что позволяет повысить произвоцительность вычислительной машины и уменьшить количество оборудования по сравнению с трехпроцессорным вычислителем. многоканальное операционное устройство, содержащее в каждом канале управляющий триггер, единичный и нулевой входы которого соединены через элементы И с выходаМи соответствующих элементов ИЛИ-НЕ, входы которых соединены с соответствующими входами устройства, выходы. управ- ляющего триггера через элементы

2И-ИЛИ соединены с входом последующего канала, приемный триггер, входы которого через элементы И соединены с соответствующим входом устройства, выход одного элемента И соединен через первый элемент НЕ со входом другого элемента И, выход управляющего триггера соединен с первым входом реверсивного параллельного сдвигателя, второй вход которого соединен с соответствующим входом устройства, вход одного элемента И прием.ного триггера соединен с выходом первого коммутатора, выход второго элемента НЕ соединен со входом нулевого элемента И управляющего триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей путем обеспечения воэможности вычисления координат, в него введены три триггера с соответствующими элементами И, 2И-ИЛИ и второй коммутатор, выход реверсивного па5 раллельного сдвигателя соединен с первыми входами элементов 2И-ИЛИ всех триггеров и входами коммутаторов; вторые входы элементов 2И-ИЛИ соединены с выходом элемента 2И-ИЛИ р управляющего триггера предыдущего канала; третьи и четвертые входы элементов 2И-ИЛИ соединены с выходами соседних каналов; выход каждого введенного элемента 2И-ИЛИ через Элементы И соединен с единичными и нулевыми входами соответствующих триггеров, входы единичных и нулевых элементов

И введенных триггеров соединены соответственно с нулевым и единичным . выходами управляющего триггера; выходы введенных триггеров соединены со входами реверсивного параллельного сдвигателя и второго коммутатора, управляющий вход которого соединен с соответствующим входом устройства! выход второго коммутатора соединен непосредственно со входом устройствами выход второго коммутатора соединен непосредственно со входом первого коммутатора и входами единичного

30 элемента И управляющего триггера и второго элемента НЕ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1.Авторское свидетельство СССР

36 Р 445042, кл. 5 06 Г 7/38, 08.74.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 362295, кл. Q 06 F 7/38, 11.70.

63.8740

Составитель Б.Тарасов

Редактор Л.Утехина Техред A.éëàòèðåâ - Корректор ц.деифпс

Заказ 4262/41 Тираж 82б Подписное

ЦНИИПИ Государственного коьп тета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

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

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