Вычислительное устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 51108 А 1 11 4 С 06 Р 15/3 экстраелемехаГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРИф 627490, кл. С 06 Р 1/02,С 06 Р 15/34, 1975.Зелькин Э.Г. Построениеполяторов. - Автоматика и тника, 1962, Р 9, с. 28,(57) Изобретение относится к областвычислительной техники и можетбыть использовано в информационноизмерительных системах и автоматизированных системах управления. Цельюизобретения является расширение функциональных. возможностей за счет выполнения как операций экстраполяции, так и операций интерполяции. Для достижения поставленной цели устройство содержит блок управления, цепочку сдвиговых регистров, блок хранения весовых коэффициентов, сумматор, элемент И, три регистра с соответствующими связями. В устрой" стве происходит формирование произведения одного двоичного разряда текущего значения входной величины хД-х) на весовой коэффициент О; затем вычисляется произведение а;хЯ-х), затем вычисляется сумма ;2. о; х(4-11 и выдаются экстраполиог рованные и интерполированные зйачения процесса, после чего происходит контроль правильности выполнения операции экстраполяции и выдача результатов контроля, 1 з.п. ф-лы.3 ил.251108 50 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах и автоматизированных системах управления.Целью изобретения является расши рение функциональных возможностей за счет реализации как операций экстраполяции, так и операций интерполяций,На фиг . изображена структурная схема предлагаемого вычислительно. го устройства; на фиг, 2 - структурная схема блока управления; на Фиг.З временные диаграммы, поясняющие работу вычислительного устройстваУстройство (Фиг) содержит блок 1 управления, И сдвиговых регистров 2, блок 3 хранения коэффициентов. сумматор 4, элемент И 5, регистр 6 частных произведений, регистр 7 результата, регистр 8 контроля результата, информационный вход устройства 9, выход контроля 10 результата устройства, информационный выход 11 устройства, тактовый вход 12 устройства, управляющие входы 13-26 блока управления, адресный выход 27 блока управления.Блок управления (фиг.2) содержит счетчики 28-31, дешифраторы 32-35,Работу устройства можно разделить на четыре этапа: Формирование произведения одного двоичного разряда текущего значения входной величины хЯ) на весовой коэффициент а вьгчисление произведения а; х(-1); вычисление суммы,7 а; х 4-) и вы -=одача экстраполированных и интерполированных значений процесса контроль правильности выполнения операции экстраполяции и выдача результатов контроляУстройство работает следующимобразом,По кодовой магистрали 9 в цепочкусдвиговых регистров 2 в соответствую -щие моменты времени по сигналам бло.ка 1 управления записываются по мереих поступления текущие значения входных данных. Эти данные распределяются по цепочке сдвиговых регистров2 и по мере их устаревания образуютпоследовательный ряд значений хЯ ),х(1 -1), .х(7 -и). Коды этих значенийциркулируют по замкнутому циклув цепочке сдвиговых регистров 2. 5 0 15 20 25 30 35 2Дальнейшую работу устройства разделим на упомянутые выше четыре этапа,На первом этапе цифра 1 или О считывается с выхода последнего регистра цепочки сдвиговых регистров и вместе с сигналом 26 управления открывает или не открывает логический элемент И 5, разрешая или не разрешая считывание кода соответствующего весового коэффициента блока 3 весовых коэффициентов, Полученное произведение цифры, считанной с последнего регистра цепочки сдвиговых регистров, по сигналу 17 записывается в регистр б частных произведений, после чего код регистра 6 сдвигается на один разряд по сигналу 18. После завершения этой процедуры по сигналу 15 информация в цепочке сдвиговых регистров 2 продвигается на одну цифру, На первом этапе сигналы управления работой устройства формируются счетчиком 28 блока управления и де" шифратором 32.На втором этапе работы устройства для формирования произведения очередной цифры х(7 -1) на а коды посредством сумматора 4 накапливают" ся в регистр 6 частных произведений, Эта процедура требует подачи сигнала 16, разрешающего чтение из регистра 6 частных произведений уже накопленной суммы произведений одного двоичного разряда текущего значения входной величины х( -1) на весовой коэффициент а, с одновременной подачей сигнала 17, разрешающего запись в регистр 6 частных произведений этой суммы плюс новое значение произведения текущего значения входной величины хД -) на весовой коэффициент а;, Каждое повторение второго этапа работы сопровождаетсяизменением кода очередного весовогокоэффициента а;, поступающего полинии 27 блока 1 управления, Сигналы, управпяющие работой устройства,Формируются счетчиком 29 и дешифратором 33 блока 1 управления. Третьим этапом работы устройстваиявляется вычисление суммы ,. о;х(1-1)-О накапливаемой в регистре 7 результата. Эта операция производится по сигналу 20, разрешающему чтение из регистра 7 результата произведения а х - 1), и по сигналу 21, разрешающему запись в регистр 7 резуль 3лтатаа х(1-х) . После завершения1 - 0этой операции регистр 6 частных произведений обнуляется по сигналу 19, Таким образом, формируется вылходной сигнал х(4+ш). После формирования выходного сигнала-поступает сигнал 22, разрешающий считывание значения х(1+ш) по магистрали 1, и по сигналу 23 регистр 7 результата обнуляется, Описанная процедура повторяется столько раз, сколько шагов интерполяции процесса предусматривается в каждом цикле обновления входных данных вычислительного устройства. Пересчет этих шагов производится счетчиком 30 блока 1 управления, После завершения очередного цикла по сигналу 14 в соответствующий момент времени в первый20 регистр цепочки сдвиговых регистров 2, в котором в этот момент находилось число х( -и), записывается текущее значение входных данных х, что приводит к устареванию всех зна- д 5 чений х(1-1.) на один цикл изменения входных данных. На третьем этапе сигналы, управляющие работой устройства, формируются счетчиком 30 и дешифратором 34. Четвертый этап работы устройства является этапом контроля правильности выполнения операции экстраполяции. Он основан на сравнении текущего значения входного процесса с его З 5 экстраполированным на ш шагов значением, но задержанного на ш шагов.Если экстраполяция осуществляется правильно, то сравнение этих значе - ний должно фиксировать их совпадение 4 в с заранее определенной возможной ошибкой экстраполяции. Управление -этой процедурой производится сигналом24, разрешающим запись в регистр 8 контроля результата экстраполирован ного значения х(1+т), сигналом 25, разрешающим считывание этого кода после прохождения ш циклов обновления входных данных, и сигналом 13, разрешающим считывание с первого регистра цепочки сдвиговых регистроВ инверсного кода хД), Эти коды подаются в сумматор 4, а их разность в виде сигнала ошибки считывается в выхода 10 контроля. Устройство считается 55 исправным, если сигнал ошибки экстраполяции не превышает заранее заданного значения. На четвертом этапе 1108 4сигналы управления работой устройства формируются счетчиком 3 блока 1 управления и дешифратором 35, Работа всего блбкаУправления тактируется по тактовому входу 12.Формула из об ре тения1,Вычислительное устройство, содержащее Б сдвиговых регистров, блок хранения весовых коэффициентов, блок управления и сумматор, причем сдвиговые регистры соединены в кольцо, вход данных устройства соединен с параллельным входом первого сдвигового регистра, вход записи и вход считывания которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими выходами блока управления, третий управляющий выход которого соединен с входами сдвига регистров сдвига, тактовый вход устройства соединен с тактовым входом блока управления, адресный выход которого соединен с адресным входом блока хранения весовых коэФфициентов, выход которого и параллельный выход первого регистра через первую схему МОНТАЖНОЕ ИЛИ соединен с первым входом сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реализации как операций экстраполяции, таК и операций интерполяции, оно содержит элемент И, регистр частных произведений, регистр результата, регистр контроля результата, причем выход сумматора соединен с параллельным входом регистра частных произведений, вход чтения, вход записи, вход сдвига и вход сброса которого соединены соответственно с четвертым, пятым, шестым и седьмым управляющими выходами блока управления, восьмой, девятый, десятый и одицнед- цатый управляющие выходы которого соединены соответственно с первым входом чтения, входом записи, вторым входом чтения и входом сброса регистра результата, первый выход которого является информационным выходом устройства, второй выход регистра результата соединен с параллельным входом регистра контроля результата и через первую схему МОНТАЖНОЕ ИЛИ - с первым входом сумматора, выход которого соединен с параллельным входом регистра резуль 1251 08тата и является выходом контроля устройства, двенадцатый и тринадцатый управляющие выходы блока управления соединены соответственно с входом записи и входом считывания регистра контроля результата, выход которого и выход регистра частных произведений через вторую схему МОНТАЖНОЕ ИЛИ соединены с вторым входом сумматора, выход Н-го сдвигового регистра соединен с первым входом элемента И, второй Вход которого соединен с четырнадцатым управляющим выходом блока управления, выход элемента И соединен с входом считывания блока хранения весовых коэффициентов.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит четыре счетчика и четыре дешифратора, причем счетный вход первого счетчика является тактовым входом блока управления, информационный выход первого счетчика соединен с входом первого дешифратора, первый, второй, третий и четвертый Выходы которого являются соответственно третьим, пятым, шестым и четырнадцатым управляющими выходами блока управления, выходпереполнения первого счетчика соединен со счетным входом второго счет"чика, первый информационный выходкоторого соединен с входом второгодешифратора, выход которого является четвертым управляющим выходомблока управления, выход переполнения 10 второго счетчика соединен со счетнымвходом третьего счетчика, информаци-:.онный выход которого соединен с входом третьего дешифратора, первый,второй, третий, четвертый, пятый и 15 шестой выходы которого являютсясоответственно вторым, седьмым,восьмым, девятым, десятым и одиннадцатым управляющими выходами блока уп"равления, выход переполнения третье го счетчика соединен со счетным входом четвертого счетчика, выход которого соединен с входом четвертогодешифратора, первый, второй и третийвыходы которого являются соответ- .25 ственно первым, двенадцатым и тринадцатым управляющими выходами бло-.ка управления , второй информационный выход второго счетчи;ка является адресным выходомблока управления.1251108 21 ФАЗ Составитель В.Зи Корректор актор И.Рыбченко Техред М.Ходанич охм 11 одписноеСССР 4413/47 Тираж б 71ВНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений и открь113035, Москва, Ж, Раушская ий наб., дизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Гроектная, 4