Интегрирующее устройство

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 1312,78 (21) 2725589/18-24с присоединением заявки Мо(51)М, Кл,з С 06 Э 1/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71 ) Заявитель Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д. Калмыкова(54) ИНТЕГРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к вычислительной. технике и может быть использовано при разработке цифровых интегрирующих машин и структур,известны цифровые интеграторы, состоящие иэ сумматоров, регистров, блоков умножения и выходных блоков. Такие устройства обладают высоким быстродействием 11 .Однако при интегрировании с их помощью уравнений Шеннона возникаюттрудности в расчете начальных значений переменных и в органиэации вычис-лений на начальном участке интегрирования, 35Кроме того, в устройствах ошибкавычисления в одном или нескольких шагах интегрирования может существенноповлиять на конечный результат,Наиболее близким к предлагаемому 20по технической сущностиявляется цифровой интегратор, содержащий сумматор,регистр подынтегральной функции,схему умножения, узел формирования ихранениявыходных величин 21. 25Однако при использовании таких устройств необходимо предварительно рассчитывать начальные значения всех переменных, входящих в исходную сйстемууравнений Шеннона,что существенно за-Зр трудняет их применение для решения задач управления в темпе процесса. Ошибка в одном из шагов интегрирования в таком интеграторе может привести к существенному искажению результата вычисления.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее сумматор, выход которого соединен через регистр подынтегральной функции с первым входом сумматора и непосредственно с первым входом узла умножения, выход которого подключен к первому входу узла хранения выходных величин, введены узел преобразования переменной интегрирования, элемента И, ИЛИ, причем выход узла преобразования переменной интегрирования подключен к первому входу первого элемента И и вторым входам узла хранения выходных величин и узла умножения, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, управляющий вход устройства соединен со вторыми входами- элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подключен к первому входу узла преобпервом (начальном) шаге интегрирования следующего (1+1)-го шага решения.Рассмотрим реализацию операции умножения 2 = ху и функциональной зависимости 2хВ первом случае исходное дифференциальное уравнение в разностной форме имеет видЧ 2;, = хе ЧЯ 5В первом (начальном) шаге интегрирования 1-го шага решения в регистр 2заносится значение Х, в узел 5 поступает значение У . Сигналом иэ устройства управления подготавливаетсяк работе элемент И б, на вход узла 4 разрешается поступление результата ум ножения. В каждом последующем шаге интегрирования данного 1-го шага решения реализуется Формула (1) и вычисляются значения Ч 2 5 = х Чи=7. Ч 2. , Через (1+в)5шагов интегрирования с выхода узла 4 выдается искомое значение произведе- ния 2; .Прй вычислении функциональной эависимости 2 = - исходное дифферен"1 схциальное уравнение записывается вФормех.Я 2 = ЯМ30и реализуется в неявйом виде. В первом (начальном) шаге интегрирования1-го шага решения в регистр 2 заносится значение Х, н узел 5 поступаетзначение К, Сигналом из устройства З 5управления подготавливается к работеэлемент И 7, на вход узла 4 разрешается поступление приращения Ч,. Вкаждом последующем шаге интегрйрования данного 1-го шага реализуется . щФормула (1) и вычисляются значения12 =ЧЪ и х, Ч =Ч 1. Через(1+)-шагов интегрирования с выходаузла 4 выдается искомое значение функции 2; как сумма значений.45Исйольэование данного устройствапозволяет интегрировать дифференциальные уравнения без предварительногорасчета начальных значений входящихв него переменных и беэ отработки начального участка, что расширяет область применения интеграторов для решения задач управления в темпе процесса.Применение интегратора потоковмногозарядных приращений увеличивает 55также вероятность получения правильного результата вычислений при решении непрерывных задач, Если изнестные цифровые интеграторы реализуют раэвостную схему интегрирования системы " уравнений Шеннона на отрезке от Х Х до Х = Х;(о=1,2,.) и ошибка в од- ном из шагов решения может принести к существенному искажению конечного результата, то предлагаемый интегратор потоков многоразрядных приращений осущестнляет в каждом шаге-интегрирования исходной системы на отрезке изменения аргумента от Х = 0 до Х = Х, При такой организации вычислений результат каждого шага решения не зависит от предыдущих вычислений, что значительно повышает надежность работы интегратора потоков многоразрядных приращений.Формула изобретенияИнтегрирующее устройство, содержащее сумматор, выход которого соединен через регистр подынтегральнойфункции с первым входом сумматора инепосредственно с первым входом узлаумножения, выход которого подключенк первому входу узла хранения выходныхвеличин, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежности,в устройстно введены узел преобразования переменной интегрирования, элементы И, ИЛИ, причем выход узла преобразования переменной интегрированияподключен к первому входу первого элемента И и вторым входом узла хранения выходных величин и узла умножения,выход которого соединен с первым входом второго элемента И, управляющийвход устройства соединен со вторымивходами элементов И, выходы которыхсоединены соответственно с первым ивторым входами элемента ИЛИ, выходэлемента ИЛИ подключен к первому .входу узла преобразований переменной интегрирования, второй вход каждого подКлючен к информационному входу устройства, выход узла хранения выходныхвеличин является информационным выходом устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 409248, кл. С 06 ,1 1/02, 1974.2. Авторское свидетельство СССРВ 418864, кл, 0 06 3 1/02, 1974 (про"тотип),781849 а Корректор В. в кая Заказ 8143/56 У кам изобретений и а, В, Раушск г, Уагород, ул. Проект фили Патент" СостРедактор В. Еремеева Техре ФФдя 4 и,:р рдр-у. Тирам ВНИИПИ Го по дел 3035, Моск