Универсальное гибридное вычислительное устройство

ЗИ 283 ОП ИСАНИЕ , ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. св;1 детельств; МПК С 06 Гоо Заявлено 22.Х 11.1969 ( 1387206/18-24) с присоединением заявки-Кактитет по Лелаи изобретений и открытий при Совете Министров СССРПриоритет -Опубликовано 09 Х 111,1971. Бюллетень2-Дата опубликззанпя описания 25.Х.971 У,:(К 681 Зл 0 (088 8) Авторыизобретения В. В, Аристов и В. П. БоОц Институт кибернетики АН Украинской ССРЗаявитель УНИВЕРСАЛЬНОЕ ГИБРИДНОЕ ВЬ 1 с 1 ИСЛ ИТЕЛ ЬНОЕ УСТРОЙСТВОИзобретение относится к области вычпсл 11 тельной техники,Известны универсальные гибридные вы 1:1 слительные у"стройства, содержащие цифроззойавтомат с подключенными к нему гибридным 5арифметическим устройством, преобразователем напряжение-код, преобразователем коднапряжение и коммутатором. Они имеют низкую точность вычислений и малое быст 1 роде 1 ствие. 1 ОПредложеснное устройство отличается от известных тем, что оно содержит последовательно включенные вспомогательный коммутатор,блок аналоговой памяти, блок аналоговых интеграторов, блок цифроаналоговых умножителей, второй вспомогательный коммутатор иблок суммирования, а также подключенный кцифровому автомату цифровой процессор-интегратор, выход которого через преобразователь код-напряжение соединен с несколькими 20аналоговыми входами блока цифроаналоговыхумножителей, подключенных цифровыми Входами к выходам цифрового автомата, причемвходы вспомогательных коммутаторов и выходблока суммирования через основной коммутдтор подключены к выходам цифрового автомата и гибридного арифметического устройства,д также ко входам преобр азов ателя н апряжепце-код. Это позволяет расширить класс решаемых задач, повысить точность и б 1 строде 1- ЗО отвис усройствд.Нд чертеже приведена схема устройства.Оно содсркпт цифровой автомат 1, цифровой процессор-пнггратор 2, гибридное ариф- стпсскос устройстВО 5, олок аналоГОВых ин 1 грдто 1 ов 4, лок ц;фроаналоговых умножителей 5, олок суммирования 6, вспомогательный коммугдтор 7, олок аналоговой памяти 8, прсобразовдтсль напряжение-код 9, преобразователь код-наОяжснс 10, основной коммутатор 11 и Второй Вспомогательный коммутатор 1.Устройство рдботдет следующим образом.Пусть необходимо решить систему обыкноВенных дифференциальных уравнений с напальными условиями, состоящую из двух слабо зависимых подсистем, в которых требования к точност: получен:я решений различны. В этом случае интегрирование точных уравнений возлагдст:я д цфрово процессор-интегратор 2, д Грубых - 11 д блок ддлоГОВых:1 нтеГратоРов 4.После Ввода программы, последняя транслируется в цифровом д. томате 1 в машинные коды. Далее через гибридное арифметическое устройство 4, коммутаторы 11 и 12 нд вход блока суммирования 6 выдаются начальные условия, которые с его выхода через коммутаторы 11 и 7 ноступдют пд соответствующие установочные Входы блокд логовых интеграто 3 311283ров 4. Начальные условия вводятся также и в динамические регистры (на чертеже не показаны) цифрового процессора-интегратора 2. При этом перед пуском решения цифровой автомат 1 совместно с гибридным арифметическим устройством 3 вычисляет начальные значения правых частей.При,решении на входы блока аналоговой памяти 8 периодически поступают значения правых частей, которые вьгчисляются блоками 5 и б, устройством 3 и автоматом 1,В блоке цифроаналоговых умножителей 5 и блоке суммирования 6 при вычислении правой части 1-строки получается произведение вектора решения, поступающего на аналоговые входы блока цифроаналоговых умножителей 5 на 1-строку матрицы коэффициентов. При этом коэффициенты поступают из памяти цифрового автомата 1 по кодовым шинам чисел на цифровые входы блока цифроаналоговых умножителей 5 и могут быть как постоянными, так и изменяющимися во времени, Кроме того, по данным решения, поступающего в цифровой автомат 1 через блок цифроаналоговых умножителей 5, вспомогательный коммутатор 12, блок суммирования б, основной коммутатор 11 и преобразогатель напряжение-код 9 могут быть введены и некоторые нелинейные зависимост, вьисленные как В Гибридном арифме" тическом устройстве 3, так и в цифровом автомате 1.В гибридном арифмстичеоком устройстве 3 вычисляются различные функциональные зависимости, поступающие через коммутаторы 11 и 12 на вход блока суммирования 6 и далее на 1-вход блока аналоговой памяти 8 или через второй коммутатор 11 и преобразователь напряжение-код 9 - в цифровой автоыат 1,Цифровой автомат 1 вычисляет те составляющие правой части уравнений, которые по тем или иным причинам не могут быть вычислены блоками 5 и 6 и устройством 3. Результат вычисления вместе с вычислением гсбридного арифметического устройства 3 по кодовым шинам чисел:подается на отдельный вход (блока цифроаналоговых умножителей 5 ввод функциональных завсимостей).Вычлслепие правых частей производится циклически по данным текущего решения. При решении системы дифференфциальных уравнений с линейными коэффициентами вычисление правых частей осуществляется в блоках 5 и 6,5 10 15 20 25 30 35 Чо 45 50 При этом цифровой автомат 1 периодически заносит кодыкоэффициентов по строкам системы дифференциальных уравнений. Вычисление правы.; частей точной .подсистемы для цифрового процессора-интегратора 2 осуществляется цифровым автоматом 1 и ча. стично гибридным арифметическим устройс гвом 3 для случаев, когда точность вычислений последнего будет удовлетворительной. Поскольку для цифрового процессора-интегратора 2 неооходим участок разгона, он может быть реализован либо с помощьо реализации численного интегрирования на первых шагах в цифровом автомате 1, либо путем переключе. ния порядка аппроксимации интегрируемой функции от нулевого до максимального на первых шага.;. Коды правых частей поступают в цифровой процессор-интегратор 2, а коды решения из него поступают в цифровой автомат 1 и через преобразователь код-напряжеис 10 - на ряд аналоговых входов блока цифроаналоговых умножителей 5 для связи подсистем дифференцпальны:( уравнений,П р едмет изобретения Универсальное гибридное вычислительное устройство, содержащее цифровой автомат с подключенными к нему гибридным арифметическим устройством, преобразователем напряжение-код, преобразователез код-ьапряжение и коммутатором, отлссчаюсссееся тем, что, целью расширения класса решаемых задач и повышения, точности и быстродействия, оно содержит последовательно включенные вспомогательный коммутатор, блок аналоговой памяти, блок аналоговых интеграторов, блок цифроаналоговых умножителей, гторой вспомогательный коммутатор и блок суммирования, а также подключенный к цифровому автомату цфрово процессор-интегратор, выход которогс через преобразователь код-напряжение соединен с несколькими аналоговыми входами блока цифроаналоговых умножителей, подключенных цифровыми входами к выходам цифрового автомата, причем входы вспомогательных коммутаторов и выход блока суммирования через основной коммутатор подключены и выходам цифрового автомата и гибридного арифметического устройства, а также ко входам преобразователя напряжение-код.Корректор Т, Бабакина Редактор М. Аникеева Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/5 Областная типография Костромского управления по печати Заказ 5534 Изд. М 1064 Тираня 473 Подписное ЦНИИПИ Комитета ио делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР