Узел резистивной сеточной модели

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 06 Р 15/2 НИЯ 1 Т Бюл иев Трудовогнический ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИД(71) Рижский ордена о Красного Знамени политех институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР М 822217, кл. Ь 06 6 7/46 1981.,2, Авторское свидетельство СССР Р 864302, кл. С, 06 6 7/46, 1981 (прототип).(54)(57) 1. УЗЕЛ РЕЗИСТИВНОЙ СЕТОЧНОЙ МОДЕЛИ, содержащий первый и второй блоки кодоуправляемых резисторов,. входы задания проводимости которых являются соответственно первым и вторым входами заданйя начальных. параметров узла, вход задания эталонного сигнала которого соединен с информационными входами первого и второго блоков кодоуправляемых резисторов, информационный выход пер вого блока кодоуправляемого резистора подключен к информационным входам первого и второго ключей, выход первого ключа является первым выходом координаты узла, а выход второ го ключа соединен с первым выводом. первого токозадающего элемента, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, информационный выход второго блока кодоуправляе мых резисторов подключен к информационньм входам третьего и четвертого ключей, выход третьего ключа является вторым выходом координаты узла, а выход четвертого ключа соединен с первым выводом второго токо- задающего элемента, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения точности, в него введены третий блок кодо.801070558 А управляемых резисторов, мультиплексор, два элемента И, два элемента ИЛИ-НЕ, пятый, шестой. и седьмой ключи, третий токозадающий элемент и регистр, выход которого являетсявыходом узла, вход запуска которого соединен с управляющими входами второго,четвертого, пятого ключей, с первыми входами элементов ИЛИ-.НЕ и с первыми инверсными входами элементов И, выход первого элемента И подключен к первому управляющему входу мультиплексора, к управляющему входу шестого ключа и к второму входу первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выход второгоэлемента И подключен к второму управляющему входу мультиплексора, к управляющему входу седьмого ключа и к второму входу второго элемента С: ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом третьего ключа, Я первый выход первого блока кодоуправляемых резисторов подключен к пря.,фффмому входу первого элемента И, к пер- вой группе разрядных входов регистра и к второму инверсному входу вто- ф 3 рого элемента И, первый выход второ-го блока кодоуправляемых резисторов соединен с прямым входом второгоЮ элемента И и с второй группой раз.рядных входов регистра, первый выход третьего блока кодоуправляемых резисторов подключенк второму инверсному входу первого элемента И, к третьему инверсному входу второго элемента И и к третьей группе раз-.рядных входов регистра, вторые выходы первого и второго блоков ко доуправляемых резисторов подключены соответственно к первому и второму информационным входам мультиплексора, выход которого соединен с входом задания проводимости третьвго блока кодоуправляемых резисторов, информационный выход которого под1070558 ключен к информационным входам пятого, шестого и седьмого ключей, выходы которых соединены соответственно с первым выводом третьего токоэадающего элемента выходом первого ключа и с выходом третьего ключа, второй вывод третьего токозадающего элемента подключен к шине нулевого потенциала, информационный вход третьего блока кодоуправляемых резисторов соединен с информационными входами первого и второго блоков кодоуправ-, ляемых резисторов.2. Узел по п. 1, о т л и ч а ю" щ и й с я тем, что блок кодоуправ-. ляемых резисторов содержит три токозадающих эдемента, три пороговых элемента, три ключа, регистр и элемент сравнения, выход которого является первым выходом блока, вход задания проводимости которого подключен к входу регистра, первый, второй и третий выходы которого Цель изобретения - повышение точности моделирования.25 Поставленная цель достигаетсятем, что в узел резистивной сеточноймодели, содержащий первый и второйблоки кодоуправляемых резисторов,входы задания проводимости которых 30 являются со тветственно первым и вторым входами задания начальных параметров узла, вход задания эталонногосигнала которого соединен с инфор.мационными входами первого и второго З 5 блоков кодоуправляемых резисторов,информационный высод первого блока Изобретение относится к аналогоцифровой вычислительной технике иможет быть использовано при построении автоматизированных сеточных моделей для решения задач математической физики.Известен управляемый элемент сеточной модели, включающий блок про-водимостей, блок дискриминаторов,регистр, блок коррекции и позволяющий скорректировать величину проводимости при неправильном включениив старших разрядах эа счет младшихразрядов блока проводимостей Г 1 1.Недостатком управляемого элемента сеточной модели является невозможность полностью скорректироватьпогрешность набора проводимости,вызванную неправильным включениемразряда блока проводимостей,Наиболее блнзким по техническойсущности к предлагаемому являетсяузел резистивной сеточной модели,содержащий первый и второй блоки кодоуправляемых резисторов, входы задания проводимости которых являютсясоответственно первым и вторым входами задания начальных параметровузла, вход задания эталонного сигнала которого соединен с информационными входами первого и второго бло-ков кодоуправляемых резисторов, информационный выход первого блокакодоуправляемого резистора подключен к информационным входам первогои второго ключей, выход первого ключа является первым выходом коордиподключены соответственно к первому,второму и третьему входам элементасравнения, соответственно к управляющим входам первого, второго и третьего ключей и являются вторым выходом блока, информационный вход которого соединен. с первыми входамипороговых элементов и с. первымивыводами первого, второго и третьего токозадающих элементов, вторыевыводы которых подключены соответственно к вторым входам первого,второго и третьего пороговых элементов, выходы которых соединенысоответственно с четвертым, пятыми шестым входами элемента сравнения,вторые выводы первого, второго итретьего токозадающих элементов соединены соответственно с информационными входами первого, второго и третьего ключей, выходы которых объединены и являются информационным выходом блока. наты узла, а выход второго ключа сое,динен с первым выводом пЬрвого токоэадающего элемента, второй вывод которого подключен к шине нулевогопотенциала, информационный выход второго блока кодоуправляемых резисторов подключен к информационным входам третьего и четвертого ключей,выход третьего ключа является вто рым выходом координаты узла, а выходчетвертого ключа соединен с первымвыводом второго токозадающего элемента, второй вывод которого подклю чен к шине нулевого потенциала.Указанный узел позволяет увеличить быстродействие придиагностировании сеточных моделей 23.Недостатком известного узла является невозможность устранениявлияния неисправных компонентов вовремя решения задачи, что снижаетточность моделирования.кодоуправляемого резистора подключенк информационным входам первого ивторого ключей, выход первого ключаявляется первым выходом координатыузла, а выход второго ключа соединенс первым выводом первого токозадающего элемента, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, информационный выход второгоблока кодоуправляемых резисторов подключен к информационным входам третье-Ого и четвертого ключей, выход третьего ключа является вторым выходом координаты узла, а выход четвертогоключа соединен с первым выводом второго токозадающего элемента, второй 15вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, введены третийблок кодоуправляемых резисторов,мультиплексор, два элемента И, дваэлемента ИЛИ-НЕ, пятый, шестой иседьмой ключи, третий токозадающий .элемент и регистр, выход которогоявляется выходом узла, вход запуска которого соединен с управляющиьжвходами второго, четвертого, пятогоключей, с первыми входами элементовИЛИ-НЕ и с первыми инверсными входами элементов И, выход первого элемента И подключен к первому управ. -ляющему входу мультиплексора, куправляющему входу шестого ключа ик второму входу первого элементаИЛИ-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выход второго элемента И подключен квторому управляющему входу мультиплексора, к управляющему входу седьмого ключа и к второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которогосоединен с управляющим входом третьего ключа, первый выход первого блока 40кодоуправляемых резисторов подключенк прямому входу первого элемента И,к первой группе разрядных входов регистра и к второму инверсному входувторого элемента И, первый выход вто рого блока кодоуправляемых резисторов соединен с прямым входом второгоэлемента И и с второй группой разрядных входов регистра, первый выходтретьего блока кодоуправляемых резис торов подключен к второму инверсномувходу первого элемента И, к третьемуинверсному входу второго элемента Ии к третьей группе разрядных входоврегистра, вторые выходы первого ивторого блоков кодоуправляемых резисторов подключены соответственнок первому и второму информационнымвходам мультиплексора, выход которого соединен с входом задания проводимости третьего блока кодоуправляемых 00резисторов, информационный выход которого подключен к информационнымвходам пятого, шестого и седьмогоключей, выходы которых соединены соответственно с первым выводом третьего токозадающего элемента, выходом первого ключа и с выходом третьего ключа, второй вывод третьего токозадающего элемента подключен к шине нулевого потенциала, информационный вход третьего блока кодоуправляемых резисторов соединен с информационными входами первого и второго блоков кодоуправляемых резисторов.Кроме того, блок кодоуправляемых резисторов содержит три токозадающих элемента, три пороговых элемента, три ключа, регистр и элемент сравнения, выход которого является первьи выходом блока, вход задания проводимости которого подключен к входу регистра, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему входам элемента сравнения, соответственно к управляющим входам первого, второго и третьего ключей и являются вторым выходом блока, информационный вход которого соединен с первыми входами пороговых элементов и.с первыми выводами первого, второго и третьего токозадающих элементов, вторые выводы которых подключены соответственно к вторым входам первого, второго итретьего пороговых элементов, выходы которых соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым входами элемента сравнения, вторые выводы первого, второго и третьего токоэадающих элементов соединены соответственно с информационными входами первого, второго и третьего ключей, выходы которых объединены и являются информационным выходом блока.На Фиг. 1 представлена структурная схема узла; на фиг. 2 - структур-, ная схема блока кодоуправляемых резисторов.Устройство содержит ключи 1-7, мультиплексор 8, блоки 9-11 кодоуправляемых резисторов, .токозадающие элементы 12 - 14, регистр 15, элементы ИЛИ-НЕ 16 и 17, элементы И 18 и 19, Блоки 9 - 11 содержат токозадающие элементы 20 - 22, пороговые элементы 23 - 25, ключи 26 - 28, регистр 29 и элемент 30 сравнения. Устройство работает следующим образом.Узел может находиться в режиме решения задачи или в режиме диагностирования, В режиме решения задачи ключи 1 и 3 находятся в нормально замкнутом, а ключи .2, 4, 5, 6 и 7 в нормально разомкнутом состоянии. На все ключи узла подается управляющий сигнал, который переводит их иэ замкнутого состояния в разомкнутое и наоборот.В режиме. диагностирования на вход запуска узла подают сигнал "1", ко 1070558торый переводит ключи 2, 4 и 5 в замкнутое состояние, а ключи 1 и 3 в разомкнутое, так как управляющий сигнал этих ключей, поступающий соответственно с выходов элементов ИЛИ-НЕ 16 и 17, равен "0", Ключи б 5 и 7 поддерживаются в разомкнутом состоянии. Для контроля исправности блоков 9 - 11 осуществляют проверку наличия постоянно замкнутых ключей и отсутствия контакта их в этих10 блоках.Для проверки наличия постоянно замкнутых ключей в регистр 29 через блоки 9 - 11 задают код нулевой проводимости. На вход узла задают зта лонный сигнал и измеряют потенциалы на координатных выходах и на выходе узла, по величине которых судят о наличии постоянно замкнутых ключей.Для проверки отсутствия контакта ключей н регистр 29 через блоки 9 11 задают код,включающий ключи в одном разряде этих блоков. На вход узла задают эталонный сигнал и измеряют потенциалы на координатных выходах 25 и выходе узла, по величине которых судят о наличии незамкнутых ключей в блоках 9 - 11. Для проверки всех разрядных ключей указанных блоков необходимо произвести Ь проверок где о - число разрядон блоков 9 11).Э режиме работы по входу запуска узла подают сигнал "0", который переводит ключи 2, 4 и 5 в разомкнутое состояние, а ключи 1 и 3 - в замкнутое. В регистр 29 через блоки 9 и 10 задают код проводимостей, а на вход 40 узла - сигнал возмущения, Код проводимости с регистра 29 поступает на вторые входы элемента 30 сравнения, на соответствующий информационный вход мультиплексора 8 и на управляющие входы разрядных ключей 26 - 28, которые в зависимости .от логических уровней сигналов включают или выключают соответствующие токо- задающие элементы 20 - 22 блоков 9 и 10. На первые нходы пороговых .эле ментов 23 - 25 блоков 9 и 10 поступает потенциал узловой точки, а на вторые входы - потенциал от вторых выводов токозадающих элементов 20 - 22 соответственно. Пороговые элементы 55 23 - 25 срабатывают, если падение напряжения на соответствующем токо- задающем элементе 20 - 22 больще пороговой величины порогового элемента и на его выходе появляемся сйгнал "1", 60 С выходов пороговых элементов 23 -25 сигналы поступают на соответствующие первые входы элемента 30 сравнения блоков 9 и 10. Если.токозадающие элементы в магазинах проводимостей бло65 ков 9 и 10 неисправности отсутствуют, то коды, поступающие на перные и вторые входы схемы сравнения совпадают и сигнал неисправности отсутствует логический уровень "0" , н противном же случае появляется сигнал неисправности (логический уровень "1").В зависимости от неисправных кодоуправляемых проводимостей узел работает, следующим образом.При неисправной кодоуправляемой проводимости блока 9 его сигнал неисправности "1" поступает на прямой вход элемента И 19, на третий инверсный вход элемента И 18 и на второй вход регистра 15. Так как на инверсных входах элемента И 19 сигналы равны "0", то на его выходе появляется сигнал "1", который переводит ключ 7 н замкнутое состояние, а ключ 1 через элемент ИЛИ-НЕ 16 в разомкнутое. Таким образом, неисправная кодоуправляемая проводимость блока 9 отключается от узловой точки (ХФ 1, у, а вместо нее подключается кодоупранляемая проводимость блока 11. Сигнал "1" с выхода элемента И 19 поступает также на первый управляющий вход мультиплексора 8 и обеспечивает передачу кода пронодимости из регистра 29 кодоуправляемой проводимости блока 9 в регистр 29 кодоуправляемой проводимости блока 11. Состояние ключей 3 и 5 не меняется, поскольку. сигнал неисправности кодоупранляемой проводимости блока 10 равен "0",что обеспечивает сигнал "0" на выходе элемента И 18. Наличие неисправности в кодоуправляемой проводимости блока 9 фиксируется в регистре 15 узла.В случае неисправной кодоуправляемой проводимости блока 10 сигнал неисправности "1" кодоуправляемой проводимости этого блока обеспечиваетпоявление сигнала "1" н.выходе элемента И 18, который с помощью ключей 3 и б осуществляет замену неисправной кодоуправляемой проводимостиблока 10 кодоупранляемой пронодимостью блока 11. Состояние ключей 1и 7 не меняется, так как сигнал неисправности "0" кодоуправляемойпроводимости блока 9, поступающий напрямой вход элемента И 19, обеспечивает появление на его выходе сигнала "О". Неисправность кодоуправляемойпроводимости блока 10 фиксируется врегистре 15 узла.При неисправных кодоуправляемыхпроводимостях блоков 9 и 10 осуществляется замена кодоупранляемой проводимости блока 9. Сигнал "1" неисправности кодоуправляемой проводи -мости блока 9 поступает на третий инверсьый вход элемента И 18, обеспечивая на его выходе сигнал "О". В регистре 15 узла фиксируется несправность кодоуправляемщх проводимостей блоков 9 и 10.Если неисправна кодоуправляемая проводимость блока 11, то состояние ключей 1, 3, 6 и 7 не меняется. Сиг нал "1" неисправности кодоуправляемой проводимости блока 11, поступая на вторые инверсные входы элементов И 19 и 18, обеспечивает на их выходе сигнал "Оф независимо от сигналов 10 неисправности кодоуправляемых проводимостей блоков 9 и 10. Наличие неисправности в кодоуправляемой проводимости блока 11 фиксируется в регистре 15 узла. 15Последние два случая, когда неисправны кодоуправляемые проводимости блоков 9 и 10 одновременно и неисправна кодоуправляемая проводимость блока 11, возможны более теорети- рО чески, чем практически. Одновременная неисправность кодоуправляемых проводимостей блоков 9 и 10 при своевременном проведении профилактических работ маловероятна. Неисправность кодоуправляемой проводимости блока 11 необходимо рассматривать как аварийную ситуацию при работе сеточной модели, при этом следует немедленно заменить соответствующий типовой элемент замены.Таким образом, предлагаемый узел резистивной сеточной модели повьваает точность моделирования за счет оперативной замены неисправной кодоуправляемой проводимости, которая осуществляется с помощью аппаратных средств, т.е. происходит самовосстановление работоспособности узла. Одновременно может быть заменено М неисправных кодоуправляемых проводимостей (где М - число узлов: резистивной сеточной модели).1070558 Составитель Ф,Звнргздиньшактор Т.Мермелштейн ТехредЖ.Кастелевич Корректор В.Бутяга илиал ППП "Патентф, г. Ужгород,оектная,каз 11683/46 ТиВНИИПИ ГосУДаРс по делам изобре113035, Москва,аж 699венногоений иЖ, Р Подписноекомитета СССРткрытийушская наб д. 4/