Устройство для вычисления матрицы функций

Номер патента: 1439618

Автор: Силин

Есть еще 12 страниц.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

(54) УСТРОЙСТВОРИЦЫ ФУНКЦИЙ ЫЧИСЛЕНИЯ МАТ о-физический ьство СССР 5/31, 1984, оцессорные при обработ с. 237,ГОСУДАРЬ 1 ьсННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных системах. Целью изобретенияявляется повышение быстродействия,расширение функциональных возможностей и области применения. Устройствосодержит мультиплексоры 1-12, демультиплексор 13; блоки 14-17 формирования адреса, блок 18 микропрограммного7 143чика 40 (18. 12; =00, поле 18. 10: О,поле 18,7=1 (т,е. БП 19 продолжаетнаходиться в режиме записи), на синхронходе БМУ 18 - синхроимпульсы Тпоследний результат Г записываетсяв БП 19 по сигналу с выхода формирователя 57, запущенного этим синхроимпульсом, В следующей МК поле 18,7:=О,что исключает запись недостовернойинформации Таким образом, н БП 19записаны все требуемые для заданного Р значения Г 1, В соответствии салгоритмом (блок 105) очередная МКзадает режим расчета Р, , УказаннаяМК должна поступать по синхроимпульсу Т, синхронному с Т При необхо"димости, так как микропрограмма детермиронана, это условие легко соблюдается введением холостой МК для пропуска одного такта. МК режима задает следующие параметры; поле 18.10устанавливается в единицу, 18.9:=1,18. 15: =О, 18. 19; 1, 18. 11: =01,18.12;=01, 18.7."=О, 18.6:=1 (приэтом на адресном входе БП 20 адресс выхода регистра 39), поле 18, 18: 1;поле 18.17 устанавливается в единицу,что устанавливает в ноль триггер 89,18,3: =01, 188: =1, 18.4: =01, 185: =100,18. 15: =О,Таким образом на синхровходе БМУ 18 - логический ноль, БФА 17 работает в режиме модификации, на информационные входы регистров 33 и 34 под" ключены соответственно БП 22 и регистр 36, на одном входе сумматора 49 - содержимое регистра 35, счетчик 41 - в нуле на адресном входе БП 22, так как счетчик 41 и триггер 89 - в нуле, БФА 14 вырабатывает адрес элемента х, дпя дР, соответствующего заданному Р, которое определяется состоянием счетчика 42 и 1 = 0 (1: = ( состояние счетчика 41) ), Следующий синхроимпульс Т записывает н регистр 33 считанное значение х , н регистр 34 - значение И , Отриггер 89 устанавливается н единицу, При этом БФА 17 модифицирует адреса операндов, вследствие чего на выходе мультиплексора 9 появляется содержимое регистра 37, на выходе мультиплек сора 12 - нулевой код, на адресном входе БП 22 - адрес следующей ячейки памяти, в которой записано значение. у, (для того же самого) . Следующим 1 Рсихроимпльсом Т (синхронным с Г ) 9618 8н регистр 35 записывается значениехв регистры 33 и 34 - зпачеР Р фния соответственно у и Я , тригргер 89 устанавливается в ноль, на 5один из входов сумматора 49 коммутируется содержимое регистра 35, Импульс Т, увеличивает содержимое счетчика 41 на единицу, что обеспечиваетформирование адреса для ныборки х;соответствующего следующему значениюПо следующему импульсу Т, в регистр 35 записывается результат Р;(для данного ), а в регистры 33 и34 - операнды, необходимые для вычислений по следующему . Записьрезультата вычислений в БП 20 осущест -вляется по сигналу с выхода формирователя 57 (правильный результат записывается во втором такте Т, периода Т ). Дальнейшие вычисления осуществляются аналогично для всехт.е.= О, М -1. Рассмотрим заверше ние вычислений по данному режиму.В последнем циКле посинхроимпульсТ, с выхода мультиплексора 2 записывает и регистр 39 адрес последнеговычисляемого значения Р; и вызывает З 0 импульс переполнения счетчика 41, который устанавливает в единицу триггер 45. На синхронходе БМУ 18 - синхроимпульсы Т с выхода мультиплексо- .ра 1, Следуюпдй импульс Т, записывает в регистр 35 последнее вычисленное значение Р;, запускает формирователь 57, сигнал с выхода которогозаписывает последний вычисленный результат в БП 20, а также вызывает 4 б появление следующей МК на выходеБМУ, в которой поля 18,10:О, 1813 ф==1, 18.ба=1, 18.11:=00, 18.12;=00,т.е. счетчики 40 и 41 в нулевом состоянии, на ныхоцах мультиплексоров1 и 2 - логические нули, БП 20 -в режиме записи, на синхровходеБМУ 18 - синхроимпульсы Т . Такимобразом н БП 20 записаны все вычисленные значения У после чего сле) Удующей МК БП 20 переводится в режимчтения. В соответствии с алгоритмомочередная ИК задает режим расчетар,(блок 107). Ее поля принимаютследующие значения: поле 18.10 уста влинае я в единицу 18.9:=ОФ18, 15:=1 у 18 а 7:=0; 18 об:=0; 18 . 12 ф=10;18,11;=10; 18.14=0; 18, 19=1. Триггер 45 устанавливается в ноль. Такимобразом на синхровходе БМУ 18 логи 1 9 14396ческий ноль, разрешена выпача вычисляемых значений в БЗИ 26, разрешенпереход к ст Дующему значению Р поимпульсу переполнения счетчика 41,на адресных входах БП 19 и 20 - со 5держимое счетчиков соответственно40 и 41, на синхровходах которых соответственно импульсы с выхода триггера 25 и импульсы переполнения счетчика 40,На адресных входах БП 19 и 20 адреса, по которым на выходы блоков вьгбираются значения соответственно Си Р 1 . При этом сумматор 48 и вычитатель 55 одновременно вычисляют значения соответственно ри 1 по Формулам (8) и (9). Адреса для записи этихзначений в БЭИ 26 вычисляются в БФА 15аналогично рассмотренному. 20,. Значения и р записываются врегистры соответственно 32 и 31, аих адреса - в регистры соответственно 30 и 29 по синхроимпульсам с выхода мультиплексора 1, период которых 25равен 2 Т 4,Предположим, что очередной импульсзаписал в регистры 31 и 32 результаты вычислений, а в регистры 29 и 30 адреса записи этих результатов. 30В первом такте Т 4 следующего циклавычислений ча выходы мультиплексоров11 и 7 коммутируются соответственнорегистры 3 1 и 29, в следующем тактеТ 4 - регистры 32 и 30 соответственно.Информация с выходов мультиплексоров 11 и 7 через открытые элементы52 и 54 проходит на соответствующиевходы БЭИ 26 и стробируется сигналом 40Т, проходящим через открытый элемент 53. 11 о завершении двух тактов выдачи в регистры 29-32 записываются новые 45 значения и процесс повторяется.В цикле вычисления последних двух значений импульс с выхода мультиплексоров 1 записывает в регистры 31 и 32 последние вычисленные значения, в регистры 29 и 30 - их адреса и вызывает импульс переполнения счетчика 4 1, который увеличивает содержимое счетчика 42 йа единицу, запускает Формирователь 58 импульсов и ПРОХОДЯ 55на синхровход триггера 45 устанавливает триггер 45 в "1", что подключает выход мультиплексора 1 на синхровход БМУ 18. 18 и)За два последних периода Т осуществляется запись последних ьписленных значений в БЗИ 26, после чего импульс с выхода Формирователя 58 модифицирует статус БП 65 БЗИ 26 и на выходБМУ 18 поступает следующая МК, в которой производится проверка окончаниярасчета по всем Р,Ее поля принимают значения:18.10.:=О, 18.9:=1, 18.15 ф=О,18.11:=00, 18.12;=00, ПРЛУ = 11,АП = с адрес первой МК блока 100В следующей МК заданы значения:ПРЛУ = 01, АП =адрес первой МКблока 102 )Если расчет для всех Р завершен,то импульс переполнения счетчика 42установил в единицу триггер 44, т.е.ЛУК = 1, осуществляется переход напервую МК блока 100 и прй поступлении очередного импульса Т устройство работает аналогично описанному.Если расчет не завершен, то ЛУК=Он следующая МК осуществляет переходна первую МК блока 102. Процесс повторяется.Формула изобретенияУстройство для вычисления матрицы функций, содержащее умножитель, сумматор, три регистра, блок микропро- граммного управления, блок формирования адреса и два блока памяти, причем выход первого регистра подключен к входу первого сомножителя умножителя, выход сумматора подключен к инФормационному входу второго регистра, выход третьего регистра подключен к входу второго сомножителя умножителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены три счетчика, десять регистров, три блока Формирования.адреса, четыре блока памяти, блок запоминания информации, двенадцать мультиплексоров, демультиплексор, генератор тактовых импульсов, четыре триггера, элемент И, элемент ИЛИ, сумматор, вычитатель, три коммутатора и три формирователя импульсов, причем первый выход генератора тактовых импульсов подключен к синхровходу первого триггера, выход которого подключен к входу первого логического условия блока микропрограммного управления, вход второго логического услоЬия которого подключен к выходу вто 1439618 2210 25 30 35 рого триггера, синхровход которогоподключен к выходу переполнения первого счетчика, информационные входыпервого и второго триггеров подключены к входу логической единицы устройства, третий выход генератора тактовых импульсов подключен к синхровходам регистров с первого по третий ик мпадшему разряду информационноговхода демультиплексора, а также через первый формирователь импульсов -к первому управляющему входу первогоблока памяти, вход начальной установки устройства подключен к входам начальной установки блока микропрограммного управления и генератора тактовых импульсов, В-й информационныйвход группы устройства подключен кВ-му информационному входу первогомультиплексора, (В = 1,9), выход которого подключен к информационномувходу первого блока памяти, первыйуправляющий вход которого соединен с выходом режима работы блока микропрограммного управления, адресныйвход первого блока памяти соединенс адресным вхоДом первого мультиплексора и с выходом адреса элемента матрицы, выход первого блока памятиподключен к первому информационномувходу второго мультиплексора, адресный вход которого подключен к выходуадреса второго операнда, выход второго мультиплексора подключен к информационному входу третьего регистра,выход умножителя подключен к входупервого операнда сумматора, вход вто"рого операнда которого подключен квыходу третьего мультиплексора, выход второго регистра подключен кстаршим разрядам информационного входа демультиплексора, адресный входкоторого подключен к выходу адреса записи результата блока микропрограммного управления, старшие разряды выходов с первого по третий демультиплексора подключены соответственнок информационным входам четвертого,пятого и шестого регистров, синхровходы которых подключены соответственно к младшему разряду первого,второго и третьего выходов демультиплексора, выходы регистров с четвертого по шестой подключены соответственно к информационным входам с первого по третий четвертого мультиплексора, выход которого подключен к информационному входу первого регистра,выходы второго и третьего счетчиковподключены соответственно к первомуи второму входам первого блока формирования адреса, выход первого счетчика подключен к первому входу второго блока формирования адреса, второй вход и выход которого подключенысоответственно к выходу номера компоненты вектора блока микропрограммногоуправления и к адресному входу второго блока памяти, первый и второй ин"формационные входы третьего мультиплексора подключены соответственнок выходу второго регистра и к входулогического нуля устройства, выходвторого блока памяти подключен к четвертому информационному входу четвертого мультиплексора, адресный входкоторого подключен к первому выходутретьего блока формирования адреса,второй выход которого подключен кадресному входу третьего мультиплексора, четвертый и пятый выходы старших разрядов демультиплексора подключены соответственно к информационнымвходам третьего и четвертого блоковпамяти, третий выход генератора тактовых импульсов подключен к первомувходу четвертого блока формированияадреса и к первым информационнымвходам пятого и шестого мультиплексоров, выход первого формирователя импульсов подключен к вторым управляющим входам третьего и четвертогоблоков памяти, второй выход генератора тактовых импульсов подключен кпервому информационному входу седьмого мультиплексора выходы пягого ишестого блоков памяти подключены соответственно к второму и третьемуинформационным входам второго мультиплексора, первый выход четвегтогоблока формирования адреса подключенк адресному входу шестого блока памяти, вход логического нуля устройстваподключен к вторым информационнымвходам пятого, шестого и седьмогомультиплексоров, адресные входы пятого и седьмого мультиплексоров подключены соответственно к,полю задания периода синхроимпульсов второгосчетчика выхода блока микропрограммного управления и к полю заданияпериода синхроимпульсов третьегосчетчика выхода блока микропрограммного управления, выход шестогомультиплексора подключен к синхровходу блока микропрограммного управлеия Вькод 1 еъе ОГ не 4 ия второго счетчика подклюе к третьему информационному входу седьмого мультиплексора и к первому информационному5 входу восьмого мультиплексора, выход переполнения третьего счетчика подключен к первому входу элемента И и к второму информационному входу восьмого мультиплексора, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход и выход которого подключены соответственно к входу начальной установки устройства и к синхровходу третьего триггера, 15 адресный вход восьмого мультиплексора подключен к полю задания источника запуска выхода брака микропрограммного управления, информационный вход третьего триггера подключен к входу логической единицы устройства, поле задания режима управления выхода блока, жкропрограммного управления через второй формирователь импульсов подключено к входу установки в О" треть его триггера, поле установки в "О" триггеров блока микропрограммного управления подклкиено к входам установки в "О" первого и второго триггеров, выход первого триггера подключен к Э 0 входу установки в "О" первого счетчика, выход которого подключен к вто-, рому входу четвертого блока формирования адреса, третий, четвертый, пятый входы и второи выход которого подключены соответственно к входу угла поворота системы координат устройства, выходу третьего счетчика, полю установки в "О" триггера блока микропрограммного управления и к четвертому 40 входу третьего блока формирования адреса, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к полям адреса первого операнда, управления третьего мультиплексора, 45 признака модификации адреса первого операнда выходов блока микропрограммного управления, поле разрешения перехода к следующему значению "Р" блока микропрограммного управления подключено к второму входу элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика, через третий формирователь импульсов - к входу модификации статуса блоков памяти блока запоминания информации, выход седьмого мультиплексора подключен к счетному входу третьего счетчика и к синхронходу седьмого регист 14396182ра, выход которого подключен к первому информацонному входу девятого мультиплексора, второй информационный вход которого соединен с информационным входом седьмого регистра и подключен к выходу третьего счетчика, выход девятого мультиплексора подключен к адресному входу третьего блока памяти, первый управляющий вход которого соединен с адресным входом девятого мультиплексора и подключен к полю режима работы блока памяти выхода блока микропрограммного управления, выход пятого мультиплексора подключен к счетному входу второго счетчика и к синхровходам восьмого и девятого регистров, выход второго счетчика подключен к информационному входу восьмого регистра, первому информационному входу десятогО мультиплексора и к адресному входу пятого блока памяти, входы начальной установки второго и третьего счетчиков подключены к полю установки в "О" второго и третьего счетчиков блока микропрограммного управления, выход восьмого регистра подключен к информационному входу девятого регистра, выход которого подключен к второму информационному входу десятого мультиплексора, выход которого подключен к адресному входу четвертого блока памяти, первый управляющий вход которого соединен с адресным входом десятого мультиплексора и подключен к полю режима работы первого блока памяти блока микропрограммного управления, управляющие входы первого, второго и третьего коммутаторов подключены к полю управления выдачи результатов в блок запоминания информации, выходы первого, второго и третьего коммутаторов подключены соответственно к информационному входу, входу строба записи и входу адреса записи блока запоминания информации, входы строба чтения, адреса чтения и выход которого подключены соответственно к входам строба чтения информации и адреса считы" вания устройства и к информационному выходу устройства, вход начальной установки устройства подключен к входу начальной установки блока запоминания информации, четвертый выход генератора тактовых импульсов подключен к синхровходу счетного триггера, вход начальной установки и выход которого подключены соответственно к25 1439 бЪвходу начальной установки устройства и к третьему информационному входу пятого мультиплексора, выход которого подключен к третьему информацион 5 ному вход пятого мультиплексора, выход кот орог о подключен к трет ь ему информационному входу шестого мультиплексора, синхровходам регистров с десятого по тринадцатый и адресным входам одиннадцатого и двенадцатого мультиплексороввыходы которых подключены соответственно к информационным входам первого и третьего коммутаторов, инФормационный вход второго 15 коммутатора подключен к четвертому выходу генератора тактовых импульсов, выход третьего блока памяти подключен к входу первого операнда второго сумматора и к входу уменьшаеиого вы О читателя, выход четвертого блока памяти подключен к входу второго операнда второго сумматора и к входу вычитаемого вычитателя, выход вьиитателя, выход второго сумматора, пер вый и второй выходы первого блока Формирования адреса подключены соответственно к информационным входам регистров с десятого по тринадцатый, выходы которых подключены соответст венно к первому и второму информационным входам одиннадцатого мультиплексора и .к первому и второму инфор"мапионным входам двенадцатого мультиплексора, поле задания режима управления блока микропрограммного управ=- ления и выход третьего триггера поцключены соответственно к первому ивторому адресным входам шестого мультиплексора, причем блок запоминания 4 Оинформации содержит группу блоков памяти, две группы иультигелексоров,группу коммутаторов,. группу элементов 2 И-ИЛИ, группу схем сравнения, группу регистров, группу элементовИЛИ, девыфратор, счетчик, три Форьжрователя импульсов, причем информационные входы блоков памяти группыподключены к инфориационному входу ,блока, вход .модификации статуса блоков памяти блока подключен к счетному входу счетчика через первый формирователь импульсов блока к синхровходам регистров группы, старшие разряды входа адреса чтения блока подключены к первым входам схем сравнения 1826группы, выход счетчика по модулю подключен к входу дешифратора, М-йовыход которого подключен к первому входу М-го и к второму входу (М+1) шод (М + 1) -го элементов ИЛИ группы, М = 1, М +1, к первому управляющему входу М-го блока памяти группы, адресному входу М-го мультиплексора первой группы, управляющему входу М-го коммутатора группы, первому входу первой группы входов М-го элемента 2 И-ИЛИ группы, адресному входу М-го мультиплексора второй группы, выход которого подключен к информационному входу М-гЬ регистра группы, выход которого подключен к первому инйормационному входу 1 (М+1) той (1 в, + 1 Д.то итлвтиллексора второй группы, второму информационному входу 1,(М+1) вос 1 (М +1 Ц-го мультиплексора второй группы, второму входу М-й схемы сравнения группы, выход которой подключен к первому входу второй группы входов М"го элемента 2 И-ИЛИ, выход которого подключен к второму управляющему входу М-го блока памяти, группы, выход М-го элемента ИЛИ группы подключен к входу выборки М-го регистра группы, вход начальной установки блока подключен к входаи начальной установки разрядов регистров группы и счетчика по модулю М + 1 в соответствии с требуемым начальным состоянием, вход стро-. ба чтения блока через второй формирователь импульсов блока подключен к вторым входам второй группы входов элементов 2 И-ИЛИ, вход страба записи блока через третий формирователь импульсов блока подключен к вторьи входам первой группы входов элементов 2 И-ИЛИ, вход адреса записи блока подключен к первым информационным входам мультиплексоров первой группы. вторые информационные входы мульти-плексоров первой группы подключены к младшим разрядам входа адреса чтения блока, выход М-го мультиплексора первои группы подключен к адресному входу М-го блока памяти группы, выход которого подключен к инфориационному входу М-го коммутатора, выходкоторого подключен к информационномувыходу блока.28 1439618 Кодировка Поле 0 - чтение 1 - запись Модификация адреса 2Проверка логическихусловий (ЛУ) ПрЛУ Адрес перехода (АП) 8.1 Режим работы БП8,2 Адрес элемента матрицы А 18,3 Адрес первого операнда18.4 Адрес второго операйда 18;5 Адрес записи результата 18.6 Режим работы БП 20 8.7 Режим работы БП 19 8.8 Управление мультиплексором 12 (без модификации) 18.9 Управление выдачей результатов в БЗИ 25 ОО - ЛУКО - выбирается следующая МК 01 - ЛУв 1 - выбирается МК,адрес которойзадан в адресперехода 10 - проверка ЛУ А с триггера 4311 - проверка ЛУК с триггера 44 Код АП0 - чтение, 1 запись Код адреса (0-8) 00 - БП 01 - регистр 3610 - регистр 3711 - регистр 3800 - БП 2401 - БП 2210-БП 21 000 - регистр 36 001 - регистр 37 010 - регистр 38 011 - БП 19 100 - БП 20 0 - на выходе мультиплек"сора 12 нулевой код, 1 - содержимое регистра 35 1 - выдача запрещена0 - разрешена Точки подключения Внутреннее поле 1-й управлякщийвход БП 24 Адреснйе входыБПи мультиплексора 10 1-й вход БФА 17 Адресный входмультиплексора 8 Адресный входдемультиплексора13 1-й управляющийБП 20, адресныйвход мультиплексора 4. 1-й управляющий вход БП 19, адресный вход мультиплексора 3 2-й вход БФА 17 Управляющие входыкоммутаторов52-54"4 0 - управление от БИУ1 - управление аппаратное 18.10. Задание режима управ- ления 18.11 Задание цериода синхроим - на счетном входепульсов счетчика 41 счетчика 41 логический ноль Адресный вход мультиплексора 201 10 -п ер ел оп и ения сч етчика 40 Адресный входмультиплексора 1 18.13 Установка в ноль счетчиков 40 и 41 0 - пассивный 1 - активный Установочные входы счетчиков40 и 41 Установочные входы триггеров43 и 44 18.14 Установка в ноль триггеров 43 и 44 18.15 Разрешение перехода к следующему значению "Р" 0 - перехоц запрещен1 - разрешен Вход элементаИ 46 18.16 Номер компоненты вектора и1-й вход БФА 16 18.17 Установка в ноль триггера 89 0 - пассивный1 - активный уровень Вход формирователя 90 БФА 14 3"й вход БФА 17 18.18 Признак модификации адреса первого операнда 0 - адрес не модифици"руется1 - адрес модифицируется Адресный входмультиплексора 5 ЛУА = 0 - не готовоЛУА = 1 - готово С выхода триггера 43 Логическое условие готовности текущих значений на входе 61 ЛУА, вход 18.12 Задание периода синхроимпульсов счетчика 40 18.19 Задание источника запуска БМУ 18 на счетном входесчетчика 41 синхроимп,ульсы Тна счетном входесчетчика 41 сигнал ОО - на счетном входесчетчика 40 логический ноль01 - на счетном входе Тэ 10 - на счетном входе сигнал с триггера 25 0 - сигнал переполнения счетчика 401 - сигнал переполнения счетчика 41 Вход элемента 56,1-й управлякщийвход мультиплексора бЛУК Логическое условие окон- ЛУК = О - расчет нродолвход чания расчета для жаетсявсех Р ЛУК =- расчет окончен,счетчик 42 устанавливаетсяв ноль С выхода триггера 441439618 управления, блоки 19-24 памяти, счетный триггер 25, блок 26 запоминанияинформации, регистры 27-39, счетчикипо модулю М, 40, по модулю М, 41, помодулю М, 42, триггеры 43-45, элемент И 46, элемент,ИЛИ 47, сумматоры48, 49, умножитель 50, генератор 51тактовых импульсов, коммутаторы52-54, вычитатель 55, формирователи Изобретение относится к областивычислительной техники и может бытьиспользовано в специализированныхвычислительных системах.5Целью изобретения является повышение быстродействия, расширение Функциональных возможностей и областиприменения,На фиг. 1 представлена функциональ ная схема устройства; на фиг,2Функциональная схема блока запоминания информации; на фиг. 3 - блок микропрограммного управления; на фиг.47 - блоки Формирования адреса; наФиг. 8 - временная диаграмма работыгенератора тактовых импульсов; нафиг. 9 - блок-схема алгоритма работыустройства,Устройство содержит мультиплексоры 1-12, демультиплексор 13, блоки14-17 Формирования адреса, блок 18микропрограммного управления (БМУ),блоки 19-24 памяти,(БП) счетный1утриггер 25, блок 26 запоминания инфор мации (БЗИ), регистры 27-39, счетчик40 по модулю М, счетчик 41 по моду"лю М, счетчик 42 по модулю М триггеры 43-45, элемент И 46, элементИЛИ 47, сумматоры 48 и 49, умножитель 50, генератор 51 тактовых импуль"сов (ГТИ), коммутаторы 52-54, вычитатель 55, формирователи 56-58 импульсов, вход 59 начальной установки устройства, вход 60 угла поворота системы координат устройства, группа 61информационных входов устройства,вход 62 адреса считывания устройства,вход 63 строба чтения информацииустройства, информационный выход 64. Оустройства. БЗИ содержит группу БП 65,56-58 импульсов, вход 59 начальнойустановки устройства, вход 60 информационных входов устройства, входыадреса считывания 62,. строба чтения63 устройства, информационный выход 64устройства. Поставленная цель достигается за счет структурно-алгоритмических решений, реализованных в устройстве. 9 ил. группу мультиплексоров 66, группу комсмутаторов 67, группу элементов 2 И-ИЛИ68, группу схем 69 сравнения (количество элементов в каждой группе равно М, +1), мультиплексоры 70.1-70.М +1группы, регистры 71.1-71,М,+1 группы,элементы ИЛИ 72.1-72.М +1 группы, дешифратор 73 с выходами 73.1-73.М +1,счетчик 74 по модулю М +1, формирователи 75-77 импульсов,БМУ содержит мультиплексоры 8 и79, регистр 80, узел 81 приращения,блок 82 памяти микрокоманд регистр83 микрокоманд,Блок 14 формирования адреса (БФА)содержит блок 84 памяти, вычитатель85, узлы 86 и 87 свертки по модулюМ, сумматор 88, триггер 89, формирователь 90 импульсов.БФА 15 содержит БП 91 и 92.БФА 16 содержит умножитель 93 исумматор 94.БФА 17 содержит сумматор 95, сумматор 96 по модулю 2 и мультиплексоры 97 и 98.Узлы свертки по модулю М могутбыть выполнены на базе сумматора помодулю М с нулевым сигналом на втором входе или на базе ПЗУ, при конкретной реализации некоторые элемен"ты, например 87 и 88, могут быть объединены, узел 81 может быть реализован на базе сумматора, коммутаторымогут быть реализованы, например, набазе трехстабильных элементовК 155 ЛП 8, причем их разрядность определяется разрядностью передаваемойинформации.При реализации устройства на конкретной элементной базе может воз"1439618 3, Шершнев СоставителТехред И ктор В. Романе Л. Гратилл оданич Заказ 6080/ 704 дпис но Государственного комитета ССделам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская йаб., д 3035 город, ул. Проектная,оиэводственно-полиграфическое предприятие, 3 143961 никнуть необходимость в дополнительном инвертировании или задержке отдельных сигилов, причем как инверторы так и элементы задержки кон 1 Ф5 структивно могут входить в состав используемых микросхем или могут быть выполнены как отдельные элементы.Первый управляющий вход БП - вход записи-чтения, а второй - вход выбор" ки, однако при использовании конкретных микросхем ОЗУ указанные сигналы могут отличаться (для некоторых типов микросхем ОЗУ) от собственно сигналов 15 выборки и режима микросхемы, которые в этом случае могут быть сформированы на основе подаваемых управляющих сигналов. В других случаях первый и второй управляющие сигналы могут использоваться непосредственно, Выход Т 1, генератора 51 подключен к синхровходу триггера 43, выход Т ГТИ 51 подключен к первому информационному входу мультиплексора 2, выход Т, ГТИ 25 51 подключен к первому информационному входу мультиплексора 1, входу формирователя П, первому информационному входу мультиплексора 6, синхровходам регистров 33-35, младшему раз- з 0 ряду информационного входа демультиплексора 13, синхровходу БФА 14, выход Т ГТИ 51 подключен к счетному входу триггера 25 и к информационному входу коммутатора 53, подключение входов и выходов БМУ 18 описано в таблице, выход триггера 25 подключен к второму информационному входу мультиплексора 1, третий, информационный вход которого подключен к входу логического нуля устройства, выход мультиплексора 1 подключен к счетному входу счетчика 40, синхровходам регистров 27"32, адресным входам мультиплексоров 7 и 11, выход счетчика 40 4 подключен к информационному входу регистра 27, адресному входу блока 21 памяти, первому информационному входу мультиплексора 3, первому входу БФА 15, выход переполнения счетчика 40 подключен к вторым информационным входам мультиплексора 2 и 5, выход мультиплексора 2 подключен к счетному входу счетчика 41 и синхровходу регистра 39, выход счетчика 41 подключен к информационному входу регистра 39, первому входу БФА 14, первому информационному входу мультиплексора 4 и к второму входу БФА 15,84выход переполнения счетчика 41 подключен к первым входам элемента И 46 и мультиплексора 5, выход которого через элемент ИЛИ 47 подключен к синхровходу триггера 45, выход которого подключен к второму управляющему входу мультиплексора 6, информационные входы триггеров 43-45 подключены к входу логической единицы устройства, выход счетчика 42 подключен к третьему входу БФА 14 и к второму входу БФА 16, выход элемента И 46 подключен к сонетному входу счетчика 42 и через формирователь 58- к входу модификации статуса блоков памяти БЗИ 26, вход начальной установки устройства подключен к второму входу элемента ИЛИ 47, входам начальной установки БМУ 18, БЗИ 26, ГТИ 51 и триггера 25, выход регистра 35 подключен к старшим разрядам информационного входа демультиплек сора 13, старшие разряды выходов с первого по пятый которого подключены к информационным входам соответственно регистров 36-38 и БП 19 и 20 синхровходы регистров 36-38 подключены к младшим разрядам выходов соответственно с первого по третий демультиплексора 13, выходы мультиплексоров 3 и 4 подключены к адресным входам БП 19 и 20 соответственно, вторые управляющие входы которых подключены к выходу формирователя 57, выход БП 18 подключен к первому входу сумматора 48 и к входу вычитаемого вычитателя 55, выход БП 20 подключен к входу уменьшаемого вычитателя 55 и к второму входу сумматора 48, первый и второй выходы БФА 14 подключены соответственно к адресному входу БП 22 и к четвертому входу БФА 17, первый и второй выходы которого подключены соответственно к адресным входам мультиплексоров 12 и 9, В-й вход группы 61 подключен к В-му информационному входу мультиплексора 10, (В = 1,9), выход которого подключен к информационному входу БП 24, второй вход которого подключен к выходу формирователя 57, выход БФА 16 подключен к адресному входу Б 11 23, вы" ходы мультиплексоров 8 и 9 подключены к информационным входам регистров 33 и 34 соответственно, выходы которых подключены к первому и второму входам умножителя, выход которого подключен к первому входу сумматора5 10 15 20 35 40 я455055 5 143 49, выход которого подключен к информационному входу регистра 35, выход которого подключен к первому информационному входу мультиплексора 12, второй информационный вход и выход которого подключен соответственно к входу нулевого кода устройства и к второму входу сумматора 49, выходы коммутаторов 52-54 подключены соответственно к входам информационному, строба записи и адреса записи БЗИ 26, входы строба чтения, адреса чтения и выход которого подключены соответственно к входам 63 и 62 н выходу 64 устройства. Выход коммутатора 52 подключен к информационным входам БП 65, выходы которых через коммутаторы 67 подключены к выходу 64 устройства, выход элемента 54 подключен к первым информа ционным входам мультиплексоров 66, выходы которых подключены к адресным входам соответствующих БП 65, первый управляющий вход М-го БП 65 подключен к М-му выходу дешифратора 73 и соединен с управляющим входом М-го коммутатора 67 и адресным входом М-го мультиплексора 66, а также с первым входом первой группы входов М-го элемента 2 И-ИЛИ, выход которого подключен к второму управляющему входу М-го БП 65, М=1, Мэ+1, первый вход второй группы М-го элемента 2 И-ИЛИ подключен к выходу М-й схемы 69 ср внения, вторые входы схем 69 сравнения подключены к входу 62 устройства (старшим разрядам), младшие разряды входа 62 устройства подключены к вторым информационным входам мультиплексоров 65, выход счетчика 74 подключен к входу дешифратора 73, М-й выход которого подключен к первому входу М-го и второму входу(М+1) пил (М +1)-го элементов ИЛИ 72 и к адресному входу М-го мультиплексора 70, выход М-го элемента ИЛИ 72 подключен к входу выборки М-го регистра 71, входы начальной установки разрядов которого подключены к входу 69 устройства в соответствии с требуемым начальным состоянием, выход формирователя 58 подключен к счетному входу счетчика .74 и через формирователь 77 - к синхровходам регистров 71, выход М-го мультиплексора 70 поцключен к информационному входу М-го регистра 71, выход которого подключен к второму 9618 6 входу М-й схемы 69 сравнения, первому(М +1)3-го мультиплексора 70 и квторому информационному входу (М)тпод (М, +1)3 -го мультиплексора 70,1вход 63 устройства через Формирователь 75 подключен к вторым входамвторой группы элементов 68, выходэлемента 53 через формирователь 76 подключен к вторым входам первойгруппы элементов 68, вход 59 устройства подключен к входам начальной установки разрядов счетчика 74. Допустим.,в пространстве заданы некоторая основная система координат (ОСК) и вращающаяся система координат (ВСК), которая получается из ОСК путем вращения ОСК вокруг осей ОХ,ОУ и ОЕ, причем положение 1 СК относительно ОСК описывается следующим образом; повернем ОСК на угол Р вокруг оси ОЕ. Получившуюся систему координат обозначим ПСК - повернутая система координат. ПСК задает положение,относительно которого совершаютсянепрерывные колебания ВСК (т.е. повороты на небольшие углы вокруг осейОХ, ОУ и ОЕ ПСК), которые описываются 0 матрицей вращений А, связывающей ОСК и ВСК, В ОСК задано множество из М=О,М - 1, С ВСК жестко связано множество из И точек, например, принадлежащих поверхности цилиндра, образующие котоР/ рого (столбцы) параллельны оси ОЕ ВСК. В ряде специальных задач Лля каж" дого Р требуется рассчитать М функций: ср= й, АГф еР фрй(1)где г - радиус - вектор а -й точкиРС, ря ВСК иР является Ьуияиией ст Р и и,ш = О, И -1 - относительный номерши-й точки в Р-м подмножестве точек.Совокупность Функций Йр, рассчитанных для Р - О, Ми ш - О, И,образует матрицу функций Т = ( "РРр )размерности М,хИ, причем для расчета каждой строки матрицы Т требуетсяФормирование подмножества из И веклйиторов г, в соответствии со следующими соотношениями,Предполагается, что множество иэИ точек образовано совокупностью изМ 4 столбов по И точек в каждом, причем угол между соседними столбамиравен бакр и начало координат ВСК(7)- номер столба, входящегов состав Р-го подмножества;- относительный номер данного столба в Р-м подмножествей 1 = 0) М 2 1 у 15- начальное смещение подля заданного Р, рассчитанное для Р = 0; Р/д Ф - значение, поступающее свхода 60 устройства, которое задается, например,при настройке устройства. где(ййр=Р; -С,1 на з.М +М Параметр з.дР рассчитывается заранее и храп тся в Бп 84 В ина 1 Н 1может принимать значения от 0 доМ -1. Таким образом, рассчет по формуле (2) поэвогяет для любого Р сформиррвать подмножество иэ И 1 з векторовг , необходимое для вычисления Р-й ЗОстроки матрицы Т,Пусть К -й элемент является з-иРэлементом з. -го столбаа 1 Р-й элемент - элементом з. р-го столба, симметричным з-му относительно начаза коор 35динат по оси 07 ВСК,В этом случае выполняются соотношения-го столба в ВСК,Р 45значения которых зависят оти Р;к - декартова координатаз-го элемента столба;-я - декартова координата3 50элемента столба, симметричного з-му относительно начала коор 11динат по оси ОЕ ВСК,Параметр з = О, М -1, где М=55 1 с- если И, четное и М =+1) /2,2 Ресли И - нечетное,с расположено симметрично относительноэлементов столба. Подмножество източек для заданного Р образуется совокупностью из М, столбов (т,е, И(Р Относительные номера К -й и 1 Р-йРточек в Р-м подмножестве могут бытьопределены по Формулам 1 ис + Г 1, - 1+ 3 Ис нечетноее К = " (10)з.М + М, + з, И - четное При з. = О, М - 1 и 1 = О, М -1 параметры К и 1 в совокупности покрынамт асе множество значений н =:О,Н-,т.е. по Формулам й) нли )можно рассчитать относительньзй номерлюбой точки подмножества.Предлагается следующий алгоритмрасчета матрицы Т.Расчет М,) по формуле (5) и записькомпонент ИР, Ии ИР в регистры36-38 соответственно.Расчет Гз по Формуле (6) для всех3 = Ор М (л) 0) и запись результатов в БП 19,Расчет Р; ззо Формуле (7) для всехх = С, М(всех столбов Р-го подмножества) и запись результатов в БП 20.Расчет (,Р и (Р.по Формулам (8) и(9) и запись результатов в БЗИ 26.Повторение перечисленных расчетовдля всех Р = О, М,-1,Вычисления в указанной последовательности осуществляются периодически после записи текущих значений матрицы Л с входов 61 устройства в БП 24.Рассмотрим функциональное назначение блоков памяти, входящих в составустройства,БП 19 гредназначен для запоминания величин ГР, вычисленных в соответствии с (6) для заданного Р. Егообъем - М.( слов,БП 20 предназначен для запоминания величины Р;, вычисленной в соотращения при коде резервного блока,который указывает, что в этот блок записываются вычисляемые значения "Рт а1 а вход счетчика 75 БЗИ 26 поступают импульсы, поступление которых означает, что очередная строка матрицы Т вычислена и записана в резервный БП 65. По этим импульсам происходит модификация статуса БП 65 по следующему алгоритмуа пусть в резервный БП 65 в данном цикле записываютсяэлементы Р-й строки матрицы Т (в этомже цикле одновременно могут быть считаны старые значения элементовР-й строки матрицы Т из некоторогоБП 65 с номером Р в соответствующемрегистре 71). По окончании записи элементов Р-й строки в резервныйБП 65 (т,е, в следующем цикле) в регистр 71, соответствующий этому БП 65,записывается код "Р", т.е. при обращении к элементам Р-й строки информация считывается из этого блока,БП 65, в котором записаны старыезначения элементов Р-й строки матрицы А, приобретает статус резервного(в соответствующий регистр 71 записывается код "Р 2") и в него записываются элементы (Р+1)воЩ строки матрицы Т, Такая замена осуществляетсяциклически для всех Р, правильнаясинхронизация обеспечивается тем,что импульс модификации статуса БП 65вырабатывается при поступлении импульса с выхода элемента И 46, по которому Р = (Р+1)пюс 1 М . Дпя резервного БП 65 соответствующий выход дешиФ- ратора 73 - единичный, что обеспечивает выборки тех регистров 71 группы, инФормация в которых должна быть изменена и задает режим коммутации мультиплексоров 70 группы, При логической единице на адресном входе мультиплексора 7 О.М на его выходе -содержимое регистра 71,М+1, иначе - регистра 71.М(сложение и вычитание по вой(М +1) . Информация в регистры записывается по сигналу с выхода Формирователя 77 импульсов.Рассмотрим теперь вопросы управле" ния записью и чтением информации. Режим работы М-го БП определяется 55,состоянием М-го выхода дешифратора:О - чтение, 1 - запись, при этом на выход 64 устройства могут быть подключены только блоки, работающие в режиме чтения, Для резервного блока элемент 9 1439618ветствии с (7) для заданного Р. Егообъем - М, слов.БП 21 предназначен для хранениявеличин я для 1. = О, М,-1, т,е. для5хранения неотрицательных компонент,Его объем - М, слов.БП 22 предназначен для хранениявеличин х и у; для всех1 Р=О,М 4-1.Объем БП 21 равен 2 М 4 слов.Компоненты х, и у, располагаются вР Рдвух последовательных ячейках памяти.БП 23 предназначен для хранениявекторов Яр для всех Р = О, М, -1.Его объем равен ЗМ, слов. Компоненты вектора для заданного Р располагаются в памяти в трех последовательных ячейках.БП 24 предназначен для запоминания значений элементов матрицы А, 2 Оего объем - 9 слов. Элементы матрицы могут. быть записаны, например,по столбцам.БЗИ 26 предназначен для записи,хранения и выдачи значений Гр (Р = 25= О, М -1, тп = О, И), Конструкция БЗЙ 26 позволяет осуществлятьодновременную запись новых (соответствующих новому значению матрицы А)величин сР и считывание ранее вы- З 0численных (старых) значений р, длялюбого Р.БП 19, 20 и 24 представляют собойОЗУ, БП 21-23 могут быть реализованы на ПЗУ (или ОЗУ в режиме чтения).БЗИ 26 состоит из М+1 БП 65 объемом послов. Каждйй БН 65 содержит И значений р (гп = О,-1)для некоторого Р (т.е. некоторуюстроку матрицы Т). При этом в любой 4 Омомент времени М, БП 65 работают врежиме чтения и иэ них могут бытьсчитана значения и , аая Р=О,М, - 1,ссатзетстауюние старину значению матрицы А, Один из БП 65 находится в режиме записи (резервный блок)и в него записываются новые, т.е.вычисляемые для принятого в данномпериоде Т, значения матрицы А, значе"ния , для некоторого Р. Б течениепериода Т происходят вычисление изапись в БП 65 значений Р для всехР = О, М "1. В процессе работы статус резервного поочередно присваивается каждому из БП 65. С каждым БП 65группы связан один из регистров 71группы, в котором указан номер (Р)строки матрицы Т, элементы которойзаписаны в данном БП 65 в момент об 11 14396 67 закрыт. Состояние выхода дешифратора определяет также адрес, поступающий на адресный вход данного БП 65, Для резервного БП 65 на адресный вход подается адрес с выхода элемента 54. Для остальных БП 65 на адресный вход подаются младшие разряды с входа 62 устройства, представляющие собой относительный номер элемента в строке. Старшие разряды адреса, представляющие собой номер строки (Р), поступают с входа 62 ус.ройства на первые входы схем 69 сравнения группы.Адреса с входа 62 или с выхода элемента 54 сопровождаются стробами соответственно с входа 63 устройства и с выхода элемента 53. Стробы через формирователи 75 и 76 подаются на первые входы элементов И элемента 2 И-ИЛИ,20 При этом для резервного БП 65 строб с выхода формирователя 76 проходит так, как соответствующий разряд де" шифратора - в единице, Строб чтения с выхода формирователя 75 проходит 25 на вход выборки того БП 65, в который в момент обращения записана требуемая строка, При наличии сигналов записи-чтения и выборки происходит запись (чтение) информации. Формиро- ЭО ватели 75 и 76 предназначены для обеспечения требуемых параметров импульса на входе выборки блока памяти, а также обеспечивают задержку импульса, необходимую для устойчивой записи информации, формирователь 77 обеспечивает надежную модификацию статуса блоков.Рассмотрим примеры реализации БФА.БФА 14 предназначен для адресации 40 БП 22, БП 84 содержит значения 1 нр, вычисленные для всех Р. БФА 14 работает следующим образом: при заданной организации БП 22 адрес величины х равен 2., адрес величины у, равен 2 х +1. Элементы 84 и 88 осуществляют расчет р. Формирование удвоенного значения осуществляются монтажно - сдвигом влево на один разряд. Младший разряд адреса формируется на счетном триггере 89, который обеспечивает выборку х и у, за два последова 1 Р 1тельных такта Т,. Правильная последовательность выборки обеспечивается начальной установкой триггера 89.БФА 15 формирует адреса записи .вы-численных значений ьи 7в БЗИ,26, Запись производится в один из БП БЗИ 26, при этом адреса записи представляют 18 12собой относительные номера (К и 1)элементов в подмножестве и могут быть рассчитаны в соответствии с выражениями (10) и (11). На фиг. 5 представлен пример табличной реализации вычисления адресов.БФА 16 формирует адрес компонент вектора й в соответствии с выражением А = 3 Р+С, где С - значение поля18, 16.БФА 17 формирует адреса, поступающие на адресные входы мультиплексоров 9 и 2В зависимости от значения управляющего сигнала 18, 18 БФА 17 или пропускает без изменения на адресные входы мультиплексоров 9 и 12 значения, заданные в полях соответственно8.3 и 18.8 БМУ, или модифицирует их с периодом Т, в соответствии с состоянием триггера 89. Модификация заключается в прибавлении содЕржимого триггера 89 к значениям, заданным в полях 18,8 и 18.3. Необходимость модификации адресов показана (в таблице).Микропрограмма работы устройства составляется в соответствии с блоксхемой алгоритма (фиг9) с использованием введенной кодировки микроко манд (МК) .Блоки алгоритма работы устройства имеют следующий смысл:99 - начальная установка устройства;100 - проверка: ЛУА = 1-;101 - прием матрицы А;102 - расчет вектора Р,103 - задание режима для расчета0 управление передаетсяаппаратным средствам);104 - расчет и запоминание Ср(возврат управления БМУ 18);105 - задание режима расчета Р 1(возврат управления БМУ 1 Я)ф107 - задание режима расчета(передача управления аппаратным средствам);108 - расчет, Рф=Р+1 (возврат управления БМУ 18);109 - проверка: ЛУК = 1-,В дальнейшем при описании работы устройства используется введенная кодировка, причем выражение 18,Н;=ххх означает, что поле 18.4 принимает131439 б 1значение ххх. В целях упрощения указьгваются только ноля, наиболее существенные в рассматриваемом такте.При этом значения остальных полей5в данном такте могут принимать значения из числа допустимых (таблица) ине противоречащих значениям полей,указанных явно.Устройство работает следующим об.разом.В устройстве реализован следующийпринцип управления: общее управлениеработой устройства и вычислительнымпроцессом осуществляет БМУ 18, однако часть вычислений, характеризующихся большим количеством повторяквихсяоперацггй, выполняется под управлением аппаратных средств. Для переходак такому режиму вычислений очереднаяМК БМУ 18 задает необходимую коммутацию операндов и результата, требуемуючастоту синхроимпульсов и другие не-.обходимые параметры и блокирует прохождение синхроимпульсов на синхровход БМУ 18, БМУ 18 приостанавливаетсвою работу до тех пор, пока не закончится требуемый цикл вычислений(при этом на его выходе находитсямикрокоманда, задающая необходимый З 0режим вычислений). По окончании цик"ла сигнал запуска устанавливает триггер 45 в единицу и на синхровходБМУ 18 поступает очередной синхроимпульс, выбирающий следующую МК.35Работа устройства осуществляетсяв соответствии с алгоритмом.По сигналу начальной установки(НУ), поступающему с входа 59 устройства, который может вырабатыватьсяпри включении питания или подаватьсяв требуемые моменты времени элементы устройства устанавливаются в начальное состояние; триггер 45 -в единицу, регистры 80 и 83 БМУ 18в нулевое состояние, генератор 51в начальное состояние, счетчик 74в состояние М , регистры 71,1.,71.М , 71.М,+1 - в состояния соответгде "К 2" - код резервного блока памяти, не совпадающий ни с одним изкодов О+М, -1Такая начальная установка регистров и счетчика может быть достигнута эа счет соответствующей коммутации сигнала НУ по входам установкив единицу или установки в ноль требуемых разрядов. 8 14По окончании сигнала НУ с ггьмодон генератора 51 начинают поступать синхр Оимпулъсы ГТТ, ) Т, Величина периода Т достаточна для выполнения операций приема нового значения матрицы 4 и вычисления матрицы Т, величина периода Т достаточна для выполнения операции вида ах + Ь на элементах 49 и 50 с учетом сонмещенного с вычислениями Формирования адреса и выборки операндов из памяти, Т,=2 Т (Фиг. 8), величина Т,г такова, что за время 2 Т 4 рассчитываются и записываются в БЗИ 2 б значения р и По синхроимпульсу Т на выход БМУ 18 поступает первая МК, которая обеспечивает проверку ЛУА с выхода триггера 43. При этом 11 рЛУ 5=10, АП = адрес первой МК блока 101), 18.10:=018 . 11: =00, 18 . 12:=00, 18, 15: =О, 18,9 ф =1, триггер 45 - в единице. На синхровходе БМУ 18 - синхроимпульсы Т . Если ЛУА=О (триггер 43 в нуле), выбирает" ся следующая МК, которая осуществляет безусловный переход на МК проверки ЛУА (ПрЛУ=01, АП= ( адрес первой МКблока 100), т,е. переход по адресу, заданному в поле АП на первую МК блока 101. Синхроимпульс Т;устанавливает триггер 43 в единицу, вследствие чего счетчик 42 устанавливается в ноль, по синхроимпульсу Т осуществляется переход на первую МК блока 101, Блок 101 содержит последовательность МК, в результате выполнения которой осуществляются прием новых значений матрицы А и сброс триггеров 43 и 44. Последовательность содержит 9 МК, в которых заданы следующие значения полей: 18, 10:=О, ЙрЛУ=ОО, 8.2=код адреса от 0 до 818.1:= =1, 18.14 ф=1, 18.11:=00, 18,12;=00, 18, 15;=О, 18. 19;=1. Таким образом, триггеры 43 и 44 обнуляются, БП 24 в режиме записи, инФормация с входов б 1 выбирается в соответствии со значением адреса записи (18.2) и записывается н БП 24 по сигналу с вьмода Формирователя 57 импульсов, После приема новых значений матрицы А начинается выполнение блока 102, который содержит последовательность МК, обеспечивающую расчет компонент вектора Йр (в данном случае Р = 0), Поля МК принимают следущцие значенияф 18.10;=О; ПрЛУ;=00; 18.2 ф= с код адреса от 0 до 8; 18.1:=0; 18,4:=18.18:=О;15 1439618.14:=О; 18.15:=0; 18.16:=00,03, 10 ); 18,9;=1; 18,8;= с 0,118,5:=(100, 001, 010. Поля 18.2,18.16, 18.8 и 18,5 при выполненииблока 102 принимают различные значения в разных тактах Т . Такие обозначения используются и в дальнейшем.Таким образом БП 24 - в режиме чтения, информация с выхода БП 24 записывается в регистр 33 (адреса считывания задается в поле 182); информация с выхода БП 23 считывается поадресу, формируемому в БФА 16, и записывается в регистр 34. Результаты 15вычислений записываются в регистр 35и через демультиплексор 13 в один изрегистров 36-38 . Демультиплексор 13каммутирует на информационные входырегистров 36-38 информацию с выхода 20регистра 35, а на синхровходы регистров 36-38 - синхроимпульсы Тэ . Приэтом коммутация на входы регистров36-38 осуществляется в тех тактах,когда в регистр 35 записаны значениясоответственно М Мр, Мо, чтообеспечивает правильную запись и хранение значений компонент вектора М 1При расчете вектора М г важнуюроль играет также мультийлексор 12, З 0который при вычислении компонент вектора подает на один из входов сумматора 49 или нулевой код с входа нулевого кода устройства, или значениечастичной суммы с выхода регистра 35,В качестве примера рассмотрим вычисление М. По синхроимпульсу Тз наадресныи вход БП 24 поступает адресэлемента а , а на адресный вход БП23 - адрес с выхода БФА 16, по которому выбирается п . Следующим синхроиычульсом значения а, и и заносятся в регистры 33 и 34 соответственно. На выходе мультиплексора 12 -нулевой код. По следующему синхроимпульсу в регистры 33 и 34 заносятсязначения аг и иа в регистр 35Рд 1значение а, и которое через мультиплексор 12 йодается на один извходов сумматора 49. В следующем такте в регистры 33 и 34 заносятся значения а, и пр, в регистр 35 - значение а,п, + а,п , которое черезмультиплексор 12 подается на один извходов сумматора 49,55По следующему синхроимпульсу врегистр 35 записывается результатвычисления М , = а и г, + а, и ++ а п, демультиплексор 13 подклю 18 16чает регистр 35 на вход регистра 36.Следующий синхроимпульс записываетв регистр 36 значение и отключаетрегистр 36 по входу (таким образомМв регистре 36 хранится до техпор, пока не будет рассчитано Мдля следующего Р), аналогично вычисляются значения М и М . Для повышения быстродействия допустимо совмещение записи результата вычисленийи вычисления первого произведениядля следующей компоненты,По окончании выполнения последовательности МК блока 102 в регистры36-38 записаны значения соответственно М , М и М . Счетчики 40 и41 устайовлены в ноль. По очередномусинхроимпульсу Т, осуществляется переход к блоку 103, На выходе БМУ 18появляется МК, задания режима полякоторой принимают следующие значения: поле 18.10 устанавливается вединицу, что приводит к установкев ноль триггера 45 и подключает логический ноль на синхровход БМУ 18,поля 18. 19: =0; 18. 12: =01; 18. 11: =00;18, 7; =1 (на адр ес ный вход БП 19 подключен регистр 28); 18.6:=0; 18.18:==0; 18.3: =11 18.8: =0; 18.4: =.10;18.5:=011; 18.9:=1; 18.15:=Оу 18.13:=О.Таким образом, информация с выхода БП 21 записывается в регистр 33,в регистр 34 записывается Мрз, наодном входе сумматора 49 - нулевойкод, Адрес БП 21 формируется на счетчике 40, результат вычислений записывается в БП 19 через демультиплексор13 по сигналу с выхода формирователя 57. На счетный вход счетчика 40поступают синхроимпульсы Т с выходамультиплексора 1, вследствие чегосчетчик изменяет свое состояние от0 до М,-1, т.е.= О, М -1, чтообеспечивает расчет всех С для за 6данного Р. По сигналу переполнениясчетчика 40 триггер 45. устанавливается в единицу, что подключает синхроимпульсы с выхода мультиплексора 1на синхровход БМУ 18, При этом врегистр 27 записан адрес последнеговычисляемого С, а в регистр 33последнее значение 7По следующемусинхроимпульсу Т, результат вычислений записывается в регистр 35, адрес переписывается в регистр 28, ана выходе БМУ 18 появляется следующая МК, блокирующая прохождениесинхроимпульсов на счетный вход счет

Смотреть

Заявка

4231128, 23.03.1987

МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

СИЛИН МИХАИЛ ЮРЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06F 17/16

Метки: вычисления, матрицы, функций

Опубликовано: 23.11.1988

Код ссылки

<a href="https://patents.su/20-1439618-ustrojjstvo-dlya-vychisleniya-matricy-funkcijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для вычисления матрицы функций</a>

Похожие патенты