Устройство для решения краевыхзадач

 

О Л И"-C"--А- - Н И Е

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

»» т,»»; t?»» «Р>»» >?94б4З

Союз Советских

Социанистичесиих

Реснубник

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.01.70 (21) 2707125 8-24 с присоединением заявки М вЂ”вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень хе 1 (45) Дата опубликования описания 13.03.81 (51) М Кл

G 06 G 7/56

Государственный комитет

СССР но данаи изобретений и етирытий (53) УДК 68!.333 (088.8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Ю. А. Кочкарев

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

ЗАДАЧ

Предлагаемое устройство относится к гибридной вычислительной технике п может быть использовано при решении дифференциальных уравнений в частных производных.

Известны универсальные ЦВМ, которые применяются для решения vK333HIlt lx уравнений. Однако, если область, для которой ищется решение, содер>кит большое число узлов, время решения таких задач становится недопустимо большим.

Известны устройства для решения краевых задач, содержащие аналоговые и цпф ровые решающие блоки j(1).

Недостатками таких комплексов является сложная система управления, согласующая работу ЦВМ и АВМ, необходимость в преобразовании информации из аналоговой формы в цифровую и наоборот, а также снижение точности решения по сравнению с решением, полученным на ЦВМ.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее блок регистров, сумматоры, блоки умножения и блок памяти 12).

Недостатком такого устройства является его сложность.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Поставленная цель достигается за счет

2 того, что в устройство, содержащее блок регистров, сумматор и блок регистрации, дополнительно введены коммутаторы, причем первая группа выходов блока регистров подключена к первой группе входов того >ке блока регистров и к первой группе входов сумматора, вторая группа входов которого соединена со второй группой выходов блока регистров и с информационными входами первого коммутатора, выходы которого соединены с выходами второго коммутатора и подключены ко второй группе входов блока регистров и ко входа vl блока регистрации. Третья группа выходов

;!5 блока регистров соединена с третьей группои входов сумматора, выходы которого подключены к информационным входам второго коммутатора. Управляющие входы первого и второго коммутатстров соединены

2р с управляющим выходом блока регистров и подключены ко входу того же блока регистров.

Схема устройства представлена на черте>ке.

0klo содсржпт блок pcI.HcTpoB 1, содержащий и регистров 2, один из которых объявлен «реперным» 3, сумматор 4, коммутатор 5, выполненный в виде группы

3о элементов И б, коммутатор 7, выполненный

794643

1 в виде группы элемснтов И 8, и блок регистрации 9.

Предлагаемое ус гройство работае следующим образом

До начала работы область, для которой ищется решение, вписывается v, прямоугольник размером и = и, — и . Нумерация узлов прямоугольника идет слева направо и сверху вниз построчно, причем крайний левый верхний узел прямоугольника соответствует реперному регистру 3, остальные узлы — в порядке возрастания номеров регистров 2 слева направо. Информация о граничных условиях па узлах, соответствующих границам области, заносится в регистры 2 с соответствующими номерами в зону «в», а в зону «с» для граничных точек записывается единица (для остальных точек в зону «с» записывается нуль). В зону

«а» всех регистров 2 записываются заданные правые части уравнения для соответствуюгцих узлов со сдвигом на ojl,iø узел влево.

После запуска устройства информация, записанная в регистры 2 блока 1, на каждом такте перемещается на один регистр справа налево. Если информация в реперном регистре 3 соответствует граничной точке области, то в его зоне «с» в этом случае имеется единица и элементы И 6 первого коммутатора 5 пропускают эту информацию на вход следующего регистра. Сумматор 4 на каждом такте осуществляет вычисление в соответствии с конечноразностным оператором решаемого уравнения.

Для граничных точек информация с выхода сумматора 4 блокируется элементами

И 8 коммутатора 7, так как единица в зоп

«с» реперного регистра, ипвертируясч, на входах элементов И 8, приводит к тому. что на выходах элементов 8 И имеют место нули. Если же в зоне «с» репсрпого регистра 3 имеется нуль, что соответствует внутренним точкам области, то информация из зоны «в» реперного регистра 3 блокируется

4 элементами И 6, а на вход следующсго за иим регистра поступает информация с выхода сумматора 4, так как элементы II 8 в этом случае открыты пулем, который иптертируется на входах клементов И 8 в единицу.

Решение осуществляется итеративно и после окончания определенного числа итсраций выводится на блок регистрации 9.

Ip Введение новых блоков и связей между ними позволяет упростить функциональную схему устройства.

Формула изобретения

Устройство для решения краевых задач, содержащее блок регистров, сумматор, блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него до о полнительно введены коммутаторы, причем первая группа выходов блока регистров подключена и первой группе входов того же блока регистров и к первой группе входов сумматора, вторая группа входов кото рого соединена со второй группой выходов блока регистров и с информационными входами первого коммутатора, выходы которого соединены с выхода м и второго коммутатора и подключены ко второй груп@> пс входов блока регистров и ко входам блока регистрации, третья группа выходов блока регистров соединена с третьей группой входов сумматора, выходы которого подключены к информационным входам второго коммутатора, управляющие входы первого и второго коммутаторов соединены с управляющим выходом блока регистров и со входом того же блока регистров.

Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по аналоговой вычислительной технике. «Техника», !(пев, 1975, с. 20.

2. Авторское свидетельство № 494751, 4э кл. G 06 G 7/56, 1974 (прототип).

794643

Составитель A. Колчан

Техред А. Каммшнвнона

Рсдакгор Л. Утехина а1,оруеиторы A. Галахова и Н. федорова

Подписное

Изд. № 138 Тираж 749

HHO «Поиск» Государственного коапжта 4ХСР по делам изобретений н eraysmdi

113035, Моруа, Ж-35, Раушсквв ыл6„д. 4/Й

Закas 863. Загорская типографйя Упрцолысрафиздата Мос@бансацл-.о и