Устройство для вычисления полиномов

О П ИС":А Н И . ИЗОБРЕТЕН ИЯ пц 540270 Союз Советских Социалистических(23) ПриоритетОпубликовано 25.12,76. Бюллетень47Дата опубликования описания 08.02.77 1) М. Кл, б 063 10 Государственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретений(72) Авторы изобретени Н, Н, Мальцев, Г. И. Манка, И иЕ. И.пропетровский химикоим, Ф.Э.Д 71) Заявител ехнологическии институзержинского ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОЛИНОМО(54) УСТРОЙСТВО второго ключа соединен с выходом генератора опорной частоты, выходы ключей подсоединены соответственно к суммирующему счетному входу первого счетчика и к вычитающему 5 счетному входу второго счетчика, выход которого подключен к нулевому входу управляющего триггера. Сомножители представлены в частотно-импульсном виде.В течение длительности тактового импульса 10 происходит заполнение второго счетчика импульсами, частота следования которых пропорциональна второму сомножителю. По окончании длительности тактового импульса срабатывает управляющий триггер, и второй счет чик начинает обратный отсчет опорных импульсов. Одновременно первый счетчик производит, подсчет импульсов, приходящих по цепи ввода первого сомножителя. В момент обнуления второго счетчика сбрасывается уп равляющий триггер и останавливается первыйсчетчик, в котором фиксируется код, пропорциональный произведению сомножителей.Описанное множительное устройство не позволяет получать произведения трех и более 25 аргументов. Кроме того, в нем не предусмотрены возможность умножения произведения аргументов на соответствующий постоянный множитель и возможность суммирования полученных таких образом членов полиномов. Зэ Целью изобретения является распгпренпе Известно уномов, содержительныеощност.Известно трого входятзультата, блрегистры, чинома. Это у строи жаще локи,остав кото- регистр релнительные епени полино для выакже устроиство, в срегистр операндов,к управления и дополо которых равно сттройство предназначео Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в системах управления объектами, описываемыми степенными полиномами Вида Хс 1 хтхзтхпг сво для вычисления полицифро-аналоговые мносумматоры, усилители числения полиномов вида Ху;х.а=1Указанные устройства не могут быть использованы для вычисления полиномов, чле:ны которых содержат произведения двух и более аргументов. Кроме того, ати устройства отличаются большим объемом аппаратуры, возрастающим с увеличением числа членов полиномов.Известно также устройство, содержащее управляющий триггер, единичный выход которого подключен к первым входам двух ключей, второй вход первого ключа через последовательно соединенные коммутатор и преобразователь аналог-частота - к первому информационному входу устройства. Второй входфункциональных возможностей устройства путем обеспечения способности вычисления полиномов от ряда аргументов требуемой степени.Поставленная цель достигается тем, что вустройство введены группы элементов И, ИЛИ и накапливающий сумматор, первый вход которого соединен со вторым информационным входом устройства, второй вход - с выходами элементов И первой группы, выходы разрядов первого счетчика подключены к первым входам соответствующих элементов И первой группы и через соответствующие элементы ИЛИ - к первым входам элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с первым управляющим входом устройства, а выходы - со входом записи второго счетчика. Вторые входы элементов И первой группы, управляющий вход первого счетчика и единичный вход управляющего триггера подключены соответственно ко второму, третьему и четвертому управляющим входам устройства, третий информационный вход которого соединен со втсрыми входами элементов ИЛИ.Устройство позволяет вычислять полиномы любой требуемой степени. Для этого необходимо повторять операцию умножения на данный аргумент такое число раз, которое равно степени эгого аргумента в подсчитываемом члене полинома.Схема устройства приведена на чертеже.Устройство состоит из коммутатора 1, входы которого составляют первый информационный вход устройства 2 и служат для ввода аналоговых сигналов, соответствующих аргументам полинома; преобразователя аналог-частота 3; первого счетчика 4 с суммирующим счетным входом 5; группы элементов ИЛИ 6 - 6 к, первой и второй групп элементов И 7, - 7 к, 8 г - 8 к, накапливагощего сумматора 9; второго счетчика 10 с вычитающим счетным входом 11 и входом 12 записи двоичных чисел; управляющего триггера 13; двух ключей 14 и 15; генератора опорной частоты 16. Устройство имеет также информационный вход 17 для ввода двоичных кодов постоянных коэффициентов, четыре уггравляющих входа 18 - 21 и информационный вход 22 для ввода знаков коэффициентов.Подсчет члена полинома начинается с обнуления счетчика 4 импульсом, приходящим со входа 21. Одновременно коммутатор подключает ко входу преобразователя аналог-часто. та 3 ту из цепей информационного входа устройства 2, которая соответствует требуемому аргументу. Затем производится запись двоичного кода коэффициента в счетчик 10. Для этого сигнал с управляющего входа 19 открывает элементы И группы 7. Код коэффициента, подаваемый в этот момент на вход 17, через элементы ИЛИ 6 и элементы И группы 7 поступает гна вход 12 счетчика 10.По истечении времени, необходимого для окончания переходг;ых процессов в преобра зователе 3, с управляющего входа 18 приходит сигнал, взводящпй триггер 13. При этом открываются ключи 14, 15 и начинается заполнение счетчика 4 импульсами, поступающими с выхода преобразователя 3 на суммидвух ключей, второй вход первого ключа через последовательно соединенные коммутатор и преобразователь аналог-частота подключен к первому информационному входу устройства, второй вход второго ключа соединен с выходом генератора опорной частоты, выходы ключей подсоединены соответственно к суммирующему счетному входу первого счетчика и к вычитающему счетному входу второго счетчика, выход которого подключен к нулевому входу управляющего триггера, о т л и ч а ю щ ееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения способности вычисления полиномов от ряда аргументов требуемой степени, в него введены группы элементов И, ИЛИ и накап. 50 55 60 65 рующий счетный вход 5. Одновременно, счетчик 10 производит обратный отсчет опорныхимпульсов, приходящих на вычитающий счет,ных вход 11 от генератора опорной частоты 16,10 В момент обнуления счетчик 10 вырабатываетимпульс, сбрасывающий триггер 13, Ключи 14и 15 закрываются.Код, зафиксированный в счетчике 4, пропорционален произведению коэффициента на ар 15 гумент.Для умножения полученного частичногопроизведения на следующий аргумент коммутатор 1 подает ,на вход преобразователя 3аналоговый сигнал, соответствующий следу 20 ющему аргументу. Для запуска второго цикла работы устройства необходимо повторитьподачу управляющих сигналов на входы 19,21 и 18, При этом содержимое счетчика 4 переписывается в счетчик 10, счетчик 4 обнуля 25 ется, цикл работы устройства повторяется.Члены полиномов, получаемые в счетчике 4после нескольких циклов работы устройства,направляются в накапливающий сумматор 9через элементы И группы 8, открываемые сигЗО налом с управляющего входа 20, Суммирование производится с учетом знака коэффициента. Сигнал, соответствующий знаку коэффициента, вводится в сумматор 9 со входа 22.Использование устройства наиболее эффекЗ 5 тивно в системах управления технологическими процессами химической, промышленности иметаллургии, в частности для решения задачоптимального управления, где используютсямногомерные полиномиальные математические40 модели технологических процессов. Изобретение позволит создать недорогие вычислительные устройства для решения уравненийуправления, содержащих степенные полиномыот десятков аргументов,45Формула изобретенияУстройство для вычисления полиномов, содержащее управляющий триггер, единичныйвыход которого подключен к первым входам,6 Составитель А. Жерено Техред Е, Петрова Редактор ф. Хлебник ректор Л, Кото Заказ 3016/14 Изд.372 ЦНИИПИ Государственного комитет по дезам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауипографпк, пр. Сапунова 5ливающий сумматор, первый вход которого соединен со вторым и 1:фор.1 ациопным входом устройства, второй вход - с выходами элементов И первой группы, выходы разрядов первого счетчика подключены к первым входам соответствующих элементов И первой группы и через соответствующие элементы ИЛИ - к первым входам элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с первым управляющим входом устройства, выходы - со входом записи второго счетчика, вторые входы элементов И первой группы, управляющий вход первого счетчика и единичный вход управляющего триггера подключены соответственно ко второму, третьему и четвертому управляющим входам устройства, третий информационный вход которого соединен со вторыми входами элементов ИЛИ. Тираж 864 Подписно а Совета Министров СССР и открытий шскаи наб. д 4/5