Рекурсивное вычислительное устройство

Союз Советсиик Социапистическив РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЖИТЕЛЬСТВУ Ю,(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 030180 (2 ) 2863205/18-24 (51)М. КЛ. с присоединением заявки Йо(23) Приоритет 6 06 6 7/12 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(54) РЕКУРСИВНОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТВО Изобретение относится к вычислительной технике, а именно, к вычислительным устройствам последовательного типа, оперирующими с аналоговой и цифровой формами представления информации. Изобретениеможет быть использовано н системах автоматического управления разнообразных рбъектов.Известно устройство, которое держит набор входных и ныходных ключей (;мультиплексоров ), цифровое программное устройство,управляющее мультиплексорамии, арифметическое. Устройство, представленное набором аналоговых интеграторов, и аналоговые запоминающие 1 элементы.для хранения результатов промежуточных вычислений и выходных величин 11 .Недостаток известного устройства заключается н низком быстродействии и ненысокой точности вычисления,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является рекурсивное вычислительное устройство, в котором входной мультиплексор через кодоупранляемую матрицу, выполняющую роль умножающего цифро-анало" гового преобразователя, соединен с операционным усилителем, имеющим элемент (резистор) обратной связи, входящий в состав этой кодоупранляемой матрицы. Выход операционного усилителя через выходной мультиплексор соединен со входами запоминающих элементов. Выходы запоминающих элементов соединены со входами исполнительных элементов и со входами входного мультиплексора. Часть входного мультиплексора соединена с датчиками сигналов в аналоговой форме, а кодовые входы кодоуправляемой матрицы подключены к датчикам сигналов в цифровой форме или (для констант) к программному устройству, Работой всего вычислительного устройства управляет цифровое программное устройство, подключенное к управляющим входам вход". ного и выходного мультиплексоров и запоминающих элементов 2 .Однако низкая точность устройства определяется включением запоминающнх элементон последовательно с операционным усилителем, т.е. разомкнутым характером построения схема устройства. Низкое быстродействие определяется пассивным зарядом конденсатора запоминающего элемента через внутреннее сопротивление выходного .мультиплексора от генератора напряжения, каким является операционный усилитель, вклю 881770ченный на выходе кодоуправляемой мат"рицы.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.Цель достигается тем, что рекур"сивное вычислительное устройство, содержащее первый мультиплексор, первая группа входов которого являетсягруппой аналоговых входов устройства,выход первого мультиплексора соейи=нен с первым аналоговым входом умножающего цифро-аналогового преобразователя, цифровые входы которогочерез второй мультиплексор связаныс группой цифроных входов устройст"ва, выход умножающего цифро-аналогоного преобразователя соединен свходом операционного усилителя,выход которого через третий мультиплексор связан с входами аналоговых запоминающих элементов, выходы которых,являющиеся выходами устройства, соединены с нторой группой входов первого мультиплексора, управляющиевходы мультиплексоров и аналоговыхзапоминающих элементов соединены свыходами блока синхронизации, содер-жащий четвертый мультиплексор, к соответствующим входам которого под.ключены выходы аналоговых запоминающих ячеек и выход операционного усилителя, управляющий вход четвертогомультиплексора соединен с выходомблока синхронизации, а выход - с вторым аналоговым входом умножающегоцифро-аналогового преобразователя.На чертеже представлена блок-схе"ма устройства,Устройство содержит мультиплексор 1, умножающий цифро-аналогоныйпреобразователь 2, операционный усилитель 3, мультиплексор 4, аналоговые запоминающие элементы 5, выходыб, мультиплексоры.7 и 8, блок 9 синх"ронизации, цифровые .входы 10, аналоговые входы 11,Устройство работает следующим образом.Блок 9 вырабатывает последовательность импульсов (как правило, равнойдлительности), обеспечивающую связьвсех элементов устройства во времени,при этом осуществляются арифметические операции, например, умножениеодной из аналоговых входных величин(вход 11) на одну из цифровых величин (вход 10).Для вывода иэ вычислительного устройства произведения используетсяодин из запоминающих элементов 5.Одновременно выход этого запоминающегоэлемента через мультиплексор 7 подключается к аналоговому входу преобразователя 2таким образом, запоминающий элемент 5 оказывается в.цепиобратной связи операционного усилителя 3, конденсатор запоминающегоэлемента 5 перезаряжается под действием предельного значения выходногоФормула изобретения Рекурсивное вычислительное устрой.ство, содержащее первый мультиплексор, первая группа входов которогоявляется группой аналоговых входовустройства, выход первого мульти плексора соединен с первым аналоговым входом умножающего цифро-аналогового преобразонателя, цифровые входыкоторого через второй мультиплексорсвязаны с группой циФровых входовустройстна, выход умножающего цифроаналогового преобразователя соединенс входом операционного усилителя,выход которого через третий мультиплексор связан с входами аналоговыхзапоминающих элементов, выходы которых, являющиеся выходами устройства,соединены с второй группой входовперного мультиплексора, упранляющиенходы мультиплексоров и аналоговыхзапоминающих элементов соединены свыходами блока. синхронизации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности и быстродействия, устройство содержит четвертыймультиплексор, к соатнетстнующим нхобО 65 дам которого подключены выходы аналоговых запоминающих ячеек и выход операционного усилителя, управляющийвход четвертого мультиплексора соединен с выходом блока синхронизации,авыход - с вторым аналогоным входом напряжения операционного усилителя3, и скорость его перезарядов огра.ничинается только предельными возможными значениями напряжений и токов для ключей.Собственные погрешности эагоминающего элемента 5 уменьшаются в К раз,(К10-20 тыс, - коэффициент усиле.ния операционного усилителя), поэтомуточность всего устройства возрастает.В качестве запоминающего элемента 5 16.может быть использован простойзапоминающий элемент, состоящий иэконденсатора и истокового повторителя на МОП-транзисторе. Использованиеактивного заряда конденсатора приво дит к повышению быстродействия в несколько раз. Например, при перезапоминании аналоговой величины от - 5 Вдо + 5 В при предельном значении напряжения операционного усилителя ;Щ 10 В происходит ускорение процессаприблизительно в б раэ при погрешности запоминания в 0,1%. В случае,если н 6 требуется повышение быстро=действия, в устройстве может бытьувеличена емкость конденсатора(н б раз), что повысит точность запоминающего элемента 5 н режиме хране"ния.Укаэанные свойства определяют тех"нико-экономический эффект от испольЗо эования изобретения.881770 Составитель Г. ОсиповРедактор Н.Ромжа Техред М.Голинка Корректор У. Пономаренко д. 4/5 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,умножаюцего циФро-аналогового преобразователя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеказ 9976/75 ВНИИПИ Гос по дела 113035, Монраж 748ударственногм изобретенисква, Ж,1. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2564058/18-24,кл. С 06 С 7/12, 1977.2. Ргосеедп 9 о 1 ЕЕ, чо 1. 118,И 3/4, 1971, р 286 (прототип),Подписиомитета СССРоткрытийушская наб.,