Масштабный интегратор

Союз СоветскикСоциалкстическикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(088,8) Опубликовано 07.07.80. Бюллетень25 по делам нзооретеннй и открытийДата опубликования описания 09.07.80(72) Авторы изобретения В. М, Тарануха и С. М, Головко Таганрогский радиотехнический институт им, В. Д, Калмыкова(54) МАСШТАБНЪЙ ИНТЕГРАТОР 1Изобретение относится к областицифровой вычислительной техники и может быть использовано в однородныхвычислительных системах для согласования масштабов,Известно устройство, содержащеесчетчик, триггер, и элементы И, В счетчик заносится масштаб. Импульс переполнения счетчика устанавливает триггер вединичное состояние, открывается эле 1 Омент И и на его выход начинают проходить синхроимпульсы, которые управляютпроцессом вычисления 11.Недостатком известного устройстваявляется необходимость дополнительного15расчета диапазона изменения переменных,что удлиняет время подготовки задачи крешению.Из известных устройств наиболееблизким по технической сущности явля -ется решающий блок для цифрового дифференциального анализатора, содержащийсумматор, регистр остатка, блок вьщеления приращений, умножитель, причем выход сумматора соединен со входом блока выделения приращений, выход которого является выходом устройства 21 .К недостаткам известного устройства следует отнести то, что масштабные коэффициенты в процессе решения не меняются, поэтому вес входных и выходных приращений в процессе решения не может меняться, что удлиняет время решения задачи и снижает точность вычислений.Бель изобретения - повышение точности и быстродействия.Поставленная цель достигается тем, что в интегратор введены блок управления, кольцевой регистр масштаба, блок формирования знака разности весов, блок формирования сигнала переполнения и элемент И, причем первый и второй выходы блока управления соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами кольцевого регистра масштаба, с первым и вторым управляющими аходами блока формирования сигнала переполнения и с первым и вторым35 Устройство работает следуюцим образом.В исходном состоянии в регистр 6 записывается начальный масштабный импульс, а в блок 4 - знак разности весов.Вес входного приращения может быть больше или меньше веса младшего разряда подинтегральной функции. Если вес входного приращения больше веса младшего разряда подинтеграпьной функции, то в блоке 4 записывается положительный знак разности весов, а в соответствую 50 55 управляющими входами блока, формирования знака разности весов, первый и второй выходы кольцевого регистра масштаба соединены соответственно с первым и вторым входами блока формирования знака5 разности весов третий выход кольцевого регистра масштаба соединен со вторым входом умножителя, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход блока формирования знака разности весов соединен совходом блока переполнения и со вторым входом элемента И, выход которого соединен со вторым входом сумматора, выход сумматора соединен со входом регистра остатка, выход регистра остатка соединен с первым входом элемента И, первый вход умножителя, третий вход кольцевого регистра" масштаба, первый вход блока формирования знака разности весов и группа входов блока управления являются вхсьдами устройства, выход блока формирования сигнала переполнения является выходом устройства.На чертеже приведена блок-схема устройства.Устройство содержит регистр 1 остатка, блок 2 формирования сигнала переполнения выход 3, по которому выдается сигнал переполнения, блок 4 формирования знака разности весов, вход 5 записи начального значения разности весов, регистр 6 масштаба, вход 7 " записи начального масштаба, блок 8 управления, вход 9, по которому поступает сигнал увеличения веса входного приращения, вход 10, по которому поступает сигнал уменьшения веса подынтеграпьной функции, вход 11, по которому поступает сигнал увеличения веса 40 подйнтегральной функции, элемент 12 И, сумматор 13, умножитэпь 14 вход 15, по которому поступает приращение, блок 16 выделения приращения, выход 17, по которому выдается приращение. 45)фщем разряде регистра 6 масштабный импульс (при равенстве веса входного приращения с весом младшего разряда функции масштабный импульс записывается в младший разряд регистра 6). Если вес входного приращения меньше веса младшего разряда подинтегральной функции, то в блоке 4 записывается отрицательный знак разности весов, а в соответствующем разряде регистра 6 масштабный импульс (когда вес входного приращения меньше веса младшегоразряда функции на единицу, то масштабный импульс записывается в старшем разряде регистра 6). Если в блоке 4 записан отрицательный знак разности весов, то этим блоком выдается сигнал на подключение элементом 12 И выхода регистра 1 ко входу сумматора 13. При этом в регистре 1 накапливаются весовые приращения, которые меньше веса младшего разряда подинтегральной функ. - ции. Весовые приращения выдаются умно- жителем 14 по масштабному импульсу, поступающему из выхода регистра 6, Когда накопленная величина станет соизмерима с весом младшего разряда подинтегральной функции, то блоком 1 Ь выделяется приращение, а остаток записывается в регистр 1. Наибольшая скорость выдачи приращений будет, когда масштабный импульс находится в старшем разряде, а наименьшая - когда масштабный импульс в младшем разряде регистра 6.Если в блоке 4 записан положительныйзнак разности весов, то этим блоком выдается сигнал на отключение элементом12 И выхода регистра 1 от входа сумматора 13. При этом умножителем 14совместно с регистром 6 и блоком 16выдаются приращения, вес которых равенвесу младшего разряда подинтегральной. функции, если масштабный импульс находится в младшем разряде регистра 6. Апри сдвиге масштабного импульса влево,вес приращений будет увеличиваться эасчет того, что каждый сдвиг масштабного импульса влево приводит к дополнительной задержке входного приращения,что эквивалентно увеличению веса входного приращения.,Сигналы на увеличение веса входныхприращений вырабатываются блоком 8управЛения, при поступлении на вход 9сигнала увеличения веса входного приращения и при отсутствии сигнала изменениявеса подинтегральной функции, при поступ30 лении на ьход 9 сигнала увеличения весавходного приращения и при поступлении наьход 10 сигнала на уменьшение веса подинтегральной функции,при отсутствии ьходного сигнала увеличейия веса входногоприращения и при поступлении на вход10 сигнала на уменьшение веса подинтегральной функции, при отсутствии входного сигнала увеличения веса входного приращения и при поступлении на вход 10сигнала на уменьшение веса подынтегральной функции.Блок управления 8 вырабатывает сигнал на уменьшение веса входного приращения при поступлении на вход. 1 1 сигнала на увеличейие веса подинтегральнойфункции и при отсутствии входного сигнала увеличения веса приращения,По сигналу увеличения веса входногоприращения масштабный импульс, записанный в регистр 6, сдвигается влево,а по сигналу уменьшения веса входногоприращения масштабный импульс сдвигается вправо. Когда масштабный импульспереходит из младшего разряда в старший разряд регистра 6 или наоборот, товырабатывается блоком 4 сигнал изменения знака разности весов. При этомзнак меняется с отрицательного на положительный, когда масштабный импульснаходится в старшем разряде регистра6 и при поступлении из блока 8 управления сигнала на увеличение веса приращения. В этом случае масштабный импульсперезаписывается в младший разряд35регистра 6. При дальнейшем увеличениивеса приращения масштабный импульскаждый раз будет сдвигаться на одинразряд влево, и, когда масштабныйимпульс повторно запишется в старшийр азряд регистра 6 и при поступлениииз блока 8 управления сигнала на увеличение веса, блоком 2 вырабатываетсясигнал переполнения. А знак разностивесов меняется, с положительного на45отрицательный, когда масштабныйимпульс находится в младшем разрядерегистгистра 6 и при поступлении из блока8 управления сигнала на уменьшениевеса приращения. При этом масштабныйимпульс перезаписывается в старший раз. ряд регистра 6. При дальнейшем уменьшении веса приращения масштабныйимпульс каждый раз будет сдвигатьсяна один разряд вправо, и когда масштабный импульс повторно запишется в младший разряд регистра 6 и при поступлении из устройства управлениясигнала на уменьшение веса, блоком6сигнал переполне 2 вырабатываетсяния.Таким образом, введение новых блоковв устройство позволяет автоматическисогласовать масштаб входных приращ,ний с масштабом соответствующей подинтегральной функции в процессе решения, что позволяет повысить точностьрешения при заданной скорости решения,Кроме того, сокращается время подготовки задачи к решению, посколькурасчет масштаба в предложенном усьройстве осуществляется по начальнымзначениям переменнъьх и не требуютсяданные о диапазоне изменения всех переменнььх,формула изобр ет ения/Масштабный интегратор, содержащийсумматор, регистр остатка, блок выделения приращений, умножитель, причемвыход сумматора соединен со входом блока выделения приращений, выход которого является выходом устройства, о т л ичающи йс ятем, что, с.цельюповышения точности и быстродействияинтегратора, в него введены блок управления, кольцевой регистр масштаба, блокформирования знака разности весов, блокформирования сигнала переполнения и элемент И, причем первый и второй выходы блока управления соединены соответственно с первым.и вторым управляющимьходами кольцевого регистра масштаба,с первым и вторым управляющими входами блока формирования сигнала переполнения и с первым и вторым управляющими входами блока формирования знака разности весов первый и второй выходы копьце 1вого регистра масштаба соединены соот-. ветственно .с первым и вторым входами блока формирования знака разности весов, третий выход кольцевого регистра масштаба соединен со вторым входом умножителя, вььход которого соединен с первым входом сумматора, выход блока формирования знака разности весов соединен со входом блока переполнения и со вторым аходом элемента И, выход которого соединен со вторым входом сумматора, вы,ход сумматора соединен со входом регистра остатка, выход регистра остатка соединен с первым входом элемент а И первый вход умножителя, третий вход кольцевого регистра масштаба, первый ьход блока формирования знака разности весов и группа входов блока управлеавитель Н. Палееваред А, Шепанская Корректор М. Коста Со ук Тетор И, К 4106/1 9, Тираж 751 ПодписноеЦНИИ ПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб д. к/5 ал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная 7 746601 8ния являются входами устройства, выход 1. Дригваль Г. П. цифровые дифферен 1 блока формирования сигнала переполнения циальные анализаторы, М., 1970является выходом устройства, Советское радио",2, Авторское свидетельство СССРИсточники информации, М 355631, кл. 06 Х 1/02, 1969принятые во внимание при экспертизе (прототип),