Интегро-арифметическое устройство

ОПИСАНИЕ 4ИЗОБР ТЕЛ Я Союз Советскив Социалистических Республик(22) Заявлено 040177 (21) 2438194/18-24с присоединением заявки Мо(51)М. Кл. 6 06 д 1,/02,Госурарстаеиный комитет СССР оо лелам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Таганрогский радиотехнический институт им. В,Д.Калмыкова(5 4 ) ИНТЕГРО-АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение оТносится к областивычислительной техники и может бытьиспользовано в цифровых вычислительных комплексах, работающих в системах управления, для решения в реальном масштабе времени эпизодическихточечных задач и математических зависимостей с непрерывным характеромизменения переменных, а также описываемых различного вида дифференциро"вания уравнениями,Известны цифровыеинтеграторы,содержащие регистр, делитель, триггеры элементы И, ИЛИ 11),Быстродействие таких вычислителейоказывается недостаточным при решении дифференциальных уравнений и ма"тематических зависимостей с непрерывным характером изменения переменных.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому изобретениюявляется интегрирующее устройство,содержащее первый, второй и третий,регистры первый и второй сумматорыуформирователь приращений, экстраполятор, элементы И, ИЛИ, преобразователькода, причем первый выход первого,регистра соединен с первым входомпервого сумматора и с первым входомза первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛЙ, первый вход первого регистра соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй, вход которого соединен с выходом второго элемента И, выход второго регистра соединен со вторым входом первого сумматора, выход которого соединен с первым входом формирователя приращений и с первым входом второго элемента И, выход преобразователя кода соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементоввыход третьего элемента И подключен к первому входу экстраполятбра, выход четвертого элемента И подключен ко входу третьего регистра, второй и третий входы первого регистра, вход второго регистра, второй, третий и четвертый входы формирователя приращений и второй вход экстраполятора являются информационными входами устройства, вторые входы первого, второгот третьего и четвертого элементов И, первый вход преобразователЯ кода являются управляющими входами устройства, выход экстраполятора ио Еще 744654 второй выход первого регистра являют-,ся информационными выходами устройства (2),Использование известного интегрируквего устройства для решения эпизодических задач, вычисления функций вточке, реализации зависимостей видаУ =Й, ах у =П, ук,х" и др. методом интегрирования порождающих ихдифференциальных уравнений снижаетскорость вычисления по сравнению спрямым вычислением таких выраженийс использованием арифметическихопераций умножения, умножения сосложением, умноженйя с вычитанием.Цель изобретения - повышениебыстродействия работы устройства. 15Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство введены дополнительные элементы И, ИЛИ, причем вывыход Формирователя приращений соединен с первыми входами первого и 20второго дополнительных элементов И,выходы которых соединены с первымивходами соответственно первого и второго дополнительных элементов ИЛИ,вы ход первого дополнительного элемента 25ИЛИ подключен ко второму входу преобразователя кода, выход второгодополнительного элемента ИЛИ подключен ко второму входу второго сумматора, первый выход третьего регистраподключен к первым входам третьегои четвертого дополнительных элементов И,выходы которых соединены соответственно со вторыми входами первогои второго дополнительных элементовИЛИ; пятый вход формирователя приращений, третий вход первоговторыевходы первого, второго, третьегои четвертого дополнительных элементов И являются управляющими входамиустройства, а выход третьего регист О:ра- информационным выходом устройства.На чертеже представлена блоксхема интегро-арифметического устройства.Интегро-арифметическое устройствосодержит регистры, 1, 2 и 3, сумматоры 4 и 5, формирователь б приращений,экстраполятор 7, преобразователь 8кода, элементы 9, 10, 11 и 12 Йи, до-полнительные элементы 13, 14, 15 и 5016, дополнительные элементы 17, 18и 19 ИЛИ, информационные входы 20,2.1, 22 и 23, управляющие входы 24,25, 26, 27, 28, 29 и 30, информационнь 1 е выходы 31, 32 и 33. 55Предлагаемое интегро-арифметическое устройство работает следующимобразом.Выполнение операции при работе вариФметическом режиме начинается 4 Опосле поступления из запоминающегоустройства по.входу 21 множимогоу в регистр 1, множителя х в формирователь б приращений, Операнд Н является результатом предыдущей опера-,ции и к началу рассматриваемой операции хранится в регистре 3, Послезанесения в интегро-арифметическоеустройство необходимой для выполнения операций умножение-сложение,умножение-вычитание информации кодмножимого из регистра 1 черезсумматор 4, на второй вход которогопоступает нулевая информация с выхода регистра 2, без изменения проходит на третийвход формирователя.б, осуществляющего при П, :1 (Пп, -признак умножение) перемножение величин ху. Произведение ху с выходаФормирователя 6 через элемент 14 Ии элемент 19 ИЛИ поступает на первыйвход сумматора 5, На второй входэтого сумматора с выхода регистра 3через элемент 15 И, элемент 18 ИЛИи преобразователь 8, на второй входкоторого заводится признак Пт(признак инверсии), поступает величина Н (-1) ,При выполнении операции умножениесложение П 0 с выхода преобразователя 8 на второй вход сумматора 5поступает величина Н.При выполнении операции умножениевычитание П 1 на вход сумматора 5поступает величина Н (-1) 2. В суммапторе 5 формируется сумма Е = ху+Н(-1)поступающая на вход регистра 3 черезэлемент 12 И. Результат операций умножение-сложение, умножение-вычитаниеостается в регистре 3 и заносится вЗУ по выходу 31.Вычислительный процесс выполненияк-ой операции интегрирования в (1+1)ом шаге при работе в режиме интегрирования начинается после поступленияиа Зу по входу 21 приращения 22224в регистр 2, приращенийЬур(,., )/Л(с "0,1.щ) в формирователь б,подынтегральной функции у ; в регистр1, Кроме того, при выполнении экстраполяции и квантования по входу 20в экстраполятор 7 из ЗУ поступаетостаток оу/ду и приращенияЬук/Ь(ОС: ,12, щ). Значение ордийатыу; поступает на первый вход сумматора 4, на второй вход которого поступает значение приращениями 5 рг(1)/9 свыхода регистра 2. Новое значениеподынтегральной функции уедувыхода сумматора 4 направляется в формирователь б и одновременно поступает в регистр 1 через элемент 10 И,на второй вход которого поступаетпризнак П , и через элемент 17 ИЛИ,В случае П -0 неизменное значениеподынтегральной функции с выхода регистра 1 через элементы 9 И и 17 ИЛИперезаписывается в регистр 1. Полученное на выходе формирователя б приращениечбр(,)/ь, поступающее приПуп через элемент 13 И и элемент15 ИЛИ, преобразователь 8, умножается в последнем на коэффициент (-1)пд.выхода преобразователя,8 значение