Устройство для решения систем линейных алгебраических уравнений

)4606 Р 15 Й НОМИТЕТ СССР РЕТЕНИЙ И,ОТНРЫТИЙГОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЗ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ 7 ЕНИЯ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4010675/24-24 (22) 08,01 86 (46) 15.07,87, Бюл, У 26 (72) В, Д. Байков и М, Б, Сергеев (53) 681.3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР 9 1088007, кл, С 06 Р 15/32, 1982.Авторское свидетельство СССР У 1179367, кл. С 06 Р 15/324, 1983,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении цифровых специализированных процессоров для решения систем линейных алгебраических уравнений, Цель изобретения - расширение класса решаемых задач, Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит матрицы размером и хп, где и- порядок системы линейных алгебраических уравнений,регистров 1, первую группу из и сдвиговых регистров 2, вторую группу изи сдвиговых регистров 3, первую группу из и сумматоров 4, генератор 5тактовых импульсов, входы 6 коэффициентов матрицы системы уравнений, входы 7 свободных членов, выходы 8 результата, первую матрицу размероми х и групп элементов И 9,1 вторую матрицу размером и хп групп элементовИ 1 О, счетчик 11, вход 12 задания режима работы устройства, первый и второй элементы И 13 и 14, вторую группу из п сумматоров 15, Расширениефункциональных возможностей обеспечивается тем, что при уменьшении невязок на заданную величину необходима переходить к вычислению следующих цифр результатов, в противномслучае - вычислять корректирующиецифры неизвестных. 1 ил.3 13240При ходе решения по первому варианту каждым положительным фронтом импульса с прямого выхода генератора 5 тактовых импульсов синхронизируется запись в регистры 2 и осуществля 5 ется сцвиг в регистрах 3, а каждым положительным фронтом импульса с инверсного выхода генератора 5 тактовых импульсов осуществляется сдвиг значений в регистрах 2 на один раз- О ряд влево и увеличение значения счетчика 11 на единицу. При этом информация, поступившая в старший значащий разряд, и в знаковом разряде передается для управления соответствующими 15 группами элементов И и первым и вторым элементами И.На протяжении всего процесса вычислений эа время, которое проходит между появлением положительных Фрон тов с прямого выхода генератора 5, происходит запись в регистры 2, сдвиг в регистрах 3, а.через время, равное длительности положительного импульса с прямого выхода генератора 5 такто вых импульсов, .сдвиг в регистрах 2. За время между положительными фронтами с инверсного и прямого выходов появляется результат на выходах сумматоров 4. 30После появления "1" на выходе переполнения счетчика 11 работа генератора тактовых импульсов блокируется и результат с выхода регистров 3 поступает на выходы 8 устройства.При ходе решения по второму варианту на итерациях, не приведших к обнулению старших значащих разрядов хотя бы в одном сдвиговом регистре 2, блокируется сдвиг как в этих регист рах, так и в регистрах 3, а также не увеличивается значение счетчика 11, Это позволяет определить по вычисленным невязкам (1) корректирующие цифры, скорректировать значения не известных и перейти к следующей итерации, Блокировка счетного входа счетчика 11 на корректирующих шагах позволяет вычислять необходимое количество цифр в значениях неизвест ных (заданное при начальной установ- ке счетчика 11 по шине 12).Время вычисления неизвестных системы алгебраических уравнений в первом варианте равног.=С р,во втором равно где=Е, +,; г. ида определяются выбранной элементной базой,формула и з о б р е т е н и яУстройство для решения систем линейных алгебраических уравнений, содержащее матрицу и хи регистров, первую группу из и сумматоров, первую и вторую матрицы и хи групп элементов И, генератор тактовых импульсов, счетчик первую и вторую группы из и сдвиговых регистров в каждой, прямой выход регистра 1 - го столбца 3-й строки (1, 1 = 1,и) матрицы регистров подключен к первым информационным входам элементов И группы 1-го столбца 1-й строки первой матрицы элементов И, инверсный выход регистра 1-го столбца 3-й строки матрицы регистров подключен к первым информационным входам элементов И группы 1.-го столбца 3-й строки второй матрицы групп элементов И, информационный выход 3-го сумматора первой группы подключен к информационному входу 1-го сдвигового регистра первой группы и к 1-му входу свободных членов устройства, выходы элементов И групп 3-й строки первой матрицы групп элементов И подключены к информационным входам первой группы 3-го сумматора первой группы, выходы элементов И групп 3-й строки второй матрицы групп элементов И подключены к информационным входам второй группы 3-го сумматора первой группы, выходы разрядов с первого по (р)-й 3-го сдвигового регистра первой группы, где р - разрядность невязки, подключены к информационным входам третьей группы 1-го сумматора первой группы, прямой выход р-го разряда З-го сдвигового регистра первой группы подключен к вторым входам элементов И групп 1-го столбца первой и второй матриц групп элементов И, прямой выход знакового разряда 3 -го сдвигового регистра первой группы подключен к третьим входам элементов И групп 3-го столбца первой матрицы групп элементов И, инверсный выход знакового разряда 3-го сдвигового регистра первой группы подключен к третьим входам элементов И групп 1-го столбца второй матрицы групп элементов И, первый выход генератора тактовых импуль13240 Составитель В, СмирновРедактор Т, Парфенова Техред И,Попович Корректор Л, Вескид Заказ 2967/53 Тираж 672 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб. д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сов подключен к входам записи и сдвиговых регистров первой группы, выходпереполнения счетчика подключен квходу останова генератора тактовыхимпульсов, -й вход коэффициентовсистемы уравнения -й группы устройства подключен к информационному входу регистра 1-го столбца 1-й строкиматрицы регистров, вход запуска устройства подключен к входу запуска геОратора тактовых импульсов, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с цельюрасширения класса решаемых задач внего введены вторая группа из и сумматоров, первый и второй элементы И, 15информационный выход 3-го сдвиговогорегистра второй группы подключен к1-му выходу результата устройства ик первому информационному вхрду 3-госумматора второй группы, прямой выход р-го разряда "го сдвигового регистра первой группы подключен к второму информационному входу 3-го сумматора второй группы, инверсный вы-. 35 6ход знакового разряда 1-го сдвигового регистра первой группы подключен к знаковому входу 1-го сумматора второй группы, выход 1-го сумматора второй группы подключен к информационному входу -го сдвигового регистра второй группы, входы сдвига сдвиговых регистров второй группы подключены к выходу первого элемента И, второй выход генератора тактовых импульсов подключен к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к входам сдвига сдвиговых регистров первой группы и к счетному входу счетчика, первый выход генератора тактовых импульсов подключен к первому входу первого элемента И, инверсные выходы р-го разряда и сдвиговых регистров первой группы подключены к входам с второго по (и+1)"й первого и второго элементов И, вход задания режима работы устройства подключен к входу начальной установки счетчика.