Устройство для решения систем линейных алгебраических уравнений

(54) УСТРОЙСТВО ДТЕМ ЛИНЕЙНЫХУРАВНЕНИЙ(57) Изобретение отел ьной тех ни ке и можв специализированнышинах и устройствахдля решения системЦель изобретения - сных затрат. Поставлеся тем, что устройстционных блоков 5, гделинейных алгебраичес6 и блок 7 анализа Согп 5 сае Соп 1.7.воче - сАп.301 -ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Наале К., СЬепц У. - Н. Ч 1рц 1 ег . з 1 гцс 1 игез 1 ог зочпд 1 агде1 пеаг зув(егп о 1 ес(па 1 опт. - Ргос.Рага 1 е Ргос., 1980, М. У., р. 217 -Вгцдагу О. Ьуз 1 ос адогЙтпвпеаг вувегпз Ьу 1 егагоп гпе 1 Ьос)з 1. 1)пч, 1 аь, 1985, зес. 1 а, 31,3,306, 1 д. 2. тиос ится к вычислиет быть использовановычислительных маобработки сигналов линейных уравнений. окрагцение аппаратурнная цель достигает. о содержит п операп - порядок системы ких уравнений, регистр1 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в высокопроизводительных специализированных вычислительных машинах и устройствах цифровой обработки сигналов.14 ель изобретения - сокращение аппаратурных затрат.На фиг, 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - схема операционного блока; на фиг. 3 - схема блока анализа.Устройство для решения систем линейных алгебраических уравнений содержит входыкоэффициентов системы линейных алгебраических уравнений устройства, вход 2 свободных членов системы линейных алгебраических уравнений устройства, вход 3 значения точности решения устройства, вход 4 синхронизации устройства, и операционных блоков 5, регистр 6, блок 7 анализа, выходы 8 результата решения устройства и выходы 9 признака окончания решения устройства.Каждый операционный блок 5 содержит первый информационный вход 10, второй информационный вход 11, третий информационный вход 12, тактовый вход 13, с первого по третий регистры 14 - 16, умножитель 17, сумматор 8, первый выход 19, второй выход 20.Блок 7 анализа содержит первый информационный вход 21, второй информационный вход 22, тактовый вход 23, регистры 24 первой группы, регистры 25 второй группы, вычитатели 26, узлы 27 сравнения, первый и второй элементы И 28 и 29, триггер 30, грушу выходов 31 и выход 32.В основу работы устройства положен метод Зейделя нахождения корней х, системы линейных уравнений вида (ЕА)Х=В (Е - единичная матрица) по формуле х,=Ь 1=-1,пк ф, сфк",=ах, +Ха )х, + Ь)х= 1,2,В приведенной формуле значения х, определяются рекуррентными соотношениями:и 1 о)х,=Ь)=1,п, )=1,2,3,1 Я(к И) в .При описании работы устройства в обозначении ("9 первый индекс в скобках х) указывает номер итерации, а второй индекс в скобках (1) -номер рекуррентного шага для )х-й итерации.Операционный блок 5 выполняет одерацию умножения с накоплением, т.е. на информационные входы 10 - 12 подаются соответственно значения а, с и Ь, которые записываются соответственно в регистры 14 - 16 и на выходе сумматора 18 формируется значение с+аЬ, которое подается на выход 19.формули изобретения 1. Устройство для решения систем линейных алгебраических уравнений, содержащее п операционных блоков, где и - порядок системы линейных алгебраических уравнений, блок анализа и регистр, причем 1-й вход коэффициентов системы линейных алгебраических уравнений устройства (где =1, , и) подключе к первому информационному входу 1-го операционного блока, второй инфор. мационный вход К-го операционного блока (где )(=1, , и - -1) подключен к первому выходу с+ ) -го операционного блока, вто. рой информационный вход и-го операционного блока подключен к входу коэффициентов системы линейных алгебраических уравнений устройства. вход синхронизации которого подключен к тактовым входам всех опе. рационных блоков, блока анализа и к входу записи-считывания регистра, информацион. ный в.ход которого подключен к первому выходу первого операционного блока, выход регистра подключен к третьему информационному входу первого операционного блока, второй выход )х-го операционного блока подключен к третьему информационному входу (1+ 1)-го операционного блока, отличаюиееея тем, что, с целью сокращения 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 4Блок 7 анализа предназначен для определения точности вычисления значений х,(с=(,п) и их выдачи на выходы 31 блока 7. Точность вычисления определяется величиной е, постоянно подаваемой на вход 22. При выполнении требуемой точности вычисления х; на выход 32 выдается сигнал окончания вычисления и с выходов 31, считываются все значения х Значения х, могут выдаваться последовательно на выход 31 блока 7. Точность вычисления х, определяется следующим образом. Значения х, подаются с выхода регистра 6 на вход 21 блока 7 через такт. Поэтому с целью сокращения числа регистров 24 и 25 блока 7 тактовые импульсы на входы записи. считывания регистров 24 и 25 подаются церез такт (такая син хронизация обеспечивается счетным режимом работы триггера 30, который через такт открывает элемент И 29 для прохождения тактовых импульсов на входы записи- считывания регистров 24 и 25). Записанные значения х,в регистр 25, и значения .х, в регистр 24, подаются на входы вычитателя 26 где определяется разность Лх, = =х,"х,фНа входы узла 27, сравнения подаются разность Лх, и величина е, задаюгцая точность вычисления х, . Если /и,):е, то на выходе узла 27, сравнения будет единичный сигнал. При наличии единичных сигналов на выходе всех узлов 27 сравнения на выходе элемента И 28 сформируется единичный сигнал, который является признаком окончания вычисления значений к, 1633422аппаратурных затрат, выход регистра подключен к первому информационному входу блока анализа, вход значения точности ре. щения устройства подключен к второму информационному входу блока анализа, выходы с первого по и-й группы и выход которого подключены соответственно к выходам результата решения устройства и к выходу признака окончания решения устройства,2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок анализа содержит первую группу из п регистров, вторую группу из и регистров, п вычитателей, п узлов сравнения, триггер и два элемента И, причем первый информационный вход блока подключен к информационному входу первого регистра первой группю, выход 1-го регистра первой группы (где 1=1, , п - 1) подключен к 1 с-му выходу группы блока, к информационному входу (1+1)-го регистра первой группы и к первому информационному входу 1-го вычитателя, выход и-го регистра первой группы подключен к п-му выходу блока анализа, к бинформационному входу первого регистра второй группы и к первому информационному входу п-го вычитателя, выход 1-го регистра второЙ группы подключен к информационному входу (1+1)-го регистра второй группы и к второму информационному входу М-го вычитателя, выход п-го регистра второй группы подключен к второму информационному входу и-го вычитателя, второй информационный вход блока подключен к первым 10 информационным входам узлов сравнения спервого по п-й, вторые информационные входы которых подключены соответственно к выходам вычитателей с первого по п-й, выходы узлов сравнения подключены соответственно к входам первого элемента И, выход которого подключен к выходу блока, тактовый вход которого подключен к первому входу второго элемента И и к счетному входу триггера, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, выход 20 которого подключен к входам записи-считывания регистров первой и второй групп.. Папп Редактор Заказ 61ИИПИ Гос Производст арственного ком 3035, Москв но.издательский В. Смирнов к Корре Подпи ням и открыти кая наб., д., г. Ужгород, СоставительТехред А. КравчуТираж 410тета по изобретенЖ - 35, Раушскомбинат Патент ктор С. Шевкунсноеям при ГКНТ СССР4/Уул. Гагарина, 10