Релейный вычислительный автомат

Рй 98799 Класс 42 е, 14СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУН. И. БессоновРЕЛЕЙНЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ АВТОМАТЗаявлено 31 декабря 1949 г. аа ЪЪ 409978 в Гостехнику ССС 1Описываемое изобретение относится к области математических машин для решения задач линейной алгебры и касает:я схемы релейно-, го вычислительного автомата для производства всех арифметических действий в двоичной системе счисления, содержащего устройство для одновременного ввода всех цифр обоих сомножителей и сумматор для накопления алгебраической суммы произведений.В известных релейных автоматических вычислительных машинах произведение получается путем последовательного суммирования частных произведений и требует числа тактов, равного числу частичных произведений без единицы. Кроме того, устройство для суммирования частных произведений обычно включает в себя специальные узлы для переноса десятков.Описываемый релейный вычислительный автомат отличается тем, что, с целью ускорения вычислений путем сокращения необходимого для получения произведения чи:ла тактов без увеличения количества реле, схема содержит группу реле множимого и группу реле множителя, своими контактами включающими одновременно группу реле частных произведений, в каждом из которых число разрядов на единицу ее, чем в предыдущем, а также соответств ющее количе:тво грп 1 реле для последовательного попарного суммирования суммы частых произведений.Элементарная ячейка сумматора для попарного суммирования частных произведений, с целью получения каждой суммгя за один такт без увеличения количес 1 ва реле, приходящихся на один разряд слагаемых, выполнена в виде дифференциального реле, одна из обмоток ко. торого включается при нечетности суммы цифр в соответствующих разрядах слагаемых, а вторая - при наличии передачи единицы в данный разряд из предыдугцих разрядов с;:атора.На фиг.представлена блок-схема релейного вычислительного автомата; на фиг. 2 - временная кулачковая диаграмма; на фиг. 3 - схема для восприятия множимого и множителя; на фиг. 4 - таблица част ных произведений и схема последовательного попарногс их суммирования; на фиг. 5 релейная схема для образования частных произведении;на фиг. б - релейная схема попарного суммирования сумм часгных произведении; на фиг. 7 - релейная схема накопителя сумм произведений.Релейный вычислительныи автомат (фиг, 1) состоит из блока ввода чисел БВЧ; блока арифметических действий БАД; блока запоминания чисел ЬЗЧ; блока перфорации и печати чисел БП и ПЧ; и блока управления БУБВЧ имеет два входа чисел и представляет собой механическоеустройство, состояшее из двух подаюших механизмов табуляторноготипа, расположенных на одном .столе с общим ьалом и обшим приводом,ВЛД имеет множительное МУ и накопительное НУ релейные устройства, Схемы их даны на фиг. 4 - б, БЗЧ представляет собой релейноеустройство, стояшее из отдельных ячеек, число которых определяется характером вычислений, Каждая ячейка запоминает одно двоичное число, в данном случае 21-разрядное; кроме того, ячейка запоминает знак числа.Каждыи разряд ячейки имеет реле. Реле в возбужденном состоянии показывает наличие значащей цифры в данном разряде. После того, как в ячейку будет поставлено двоичное число, реле ячейки (возбудившиеся) становятся на самопитание и продолжают оставаться подтоком до тех,пор, пока не будет в эту ячейку направлено новое число.В этом случае ячейка запоминает новое число и автоматическистирает старое число.БП и ПЧ - механическое устройство, состояшее из стандартногорепродуктора и отдельного стандартного печатающего механизма табуляторного типа; БУ представляет собой релейное устройство с двумявходами. В первый вход БВ/ помешаются перфокарты, на которых нанесены как числа, так и команды. Команды поступают на блок управления, который, по мере надобности, включает или выключает тот илииной блок автомата. Во второй вход БВЧ помешаются перфокарты, накоторых нанесены только числа, с которыми производятся вычисления.Управление автоматом производится с помошью кулачков, примерная последовательность действия которых дана на фиг. 2 в виде такназываемой временной диаграммы. Кулачки кулачковых контактов вращаются синхронно с главным валом подающих механизмов БВЧ, а следовательно, и с подачей перфокарты,Основными элементами предлагаемого автомата являются электромагнитные реле, применяемые в счетно-аналитических машинах и телефонии. Для получения произведения (или суммы произведений) автомат воспринимает множимое и множитель с перфокарты или с каких-.лиоо устройств, на которых они могут быть зафиксированы. Для этогоможет оыть использовано воспринимающее устройство, применяемоев счетно-аналитических машинах. В дальнейшем, для определенности,числа предполагаются шестиразрядными в десятичной системе счисления, что соответствует 21-му разряду в двоичной системе счисления,Разрядность чисел может быть, однако, увеличена до требуемой.Множимое воспринимается через систему реле К (фиг. 3), состоящую из 21 группы. Первая группа имеет одно реле К 1/1; вторая группа - два реле К 2/1 и К 2/2; третья группа - три реле КЗ/1, КЗ/2 и КЗ/3и т. д, В двадцать первой группе содержится 21 реле от К 21/1 до К 21/21.Каждая группа реле, в зависимости от множимого, может сработать через гнезда и коммутационные шнуры, через щетки от пробивокв перфокарте или же от какого-либо другого устрои:тва, на которомзафиксировано множимое, После срабатывания каждая такая группазклОчается па са МОНпан ие через свОИ котс кты; первая групп 1 через контакт К 1/1-2, двадцать первая - через контакт К 21/21-2. После срабатьпания воспринимающие реле замыкают свои контакты К 2/1- и т, л. и цепях реле Г/ (фиг. 5).Восприятие множителя осуществляется с помощьо реле В, Эта грхгпа из 21 реле срабатывает также 11 е)ез комтацнонцье гнезда От перфокарты или лругого устройства и также становится ца самопцта. ние через свои контакты 8/1 и т.д. При срабатывании реле В замыкаются контакты В 1/2 - В 21/2 в цепях реле Гl (фиг, 4).Восприятие сомножителей происхолит одновременно. Например, при перемцожении двух чисел:111111111111111111 Х 11111111111111111111все воспринимаю,цие реле К ц В окажутся цод током и замкнут все свОИ контакты, Все реле Ь также Окактся цол током через реле 1 ные контакты воспринимающих ре;е К и В и через к.ачковыи контакт Я, в результате чего образуется рял частных произведений, которые удобно представить в виде таблицы (фиг. 4 и 5). Далее производится суммирование полученных частных прснзвелений при помощи си:темь диц)ференциалыЫх реле 7, имеющих лве обмотки противоположного направления и срабатывающих только при наличии тока з одной из обмоток (фиг. б).Суммирование ча;тных произведений произволится за пять олинаковых промежутков времени группами, как указано в таблице на фиг. 4. За 1 промежуток складываются: 1-я группа со 2-й, 3-я с 4-й, 5-я с 6-й ц т. д. За 11 - сумма 1-й и 2-й групп складывается с суммой 3-й и 4-й групп, сумма 5-й и б-й групп с суммой 7-й и 8-й групп и т д.В рассмотренном примере прц суммировании 3-й и 4-й групп должно получиться:111+10110Оба реле Г/3/ и Ь 4/ находятся и этом случае под током; приэтом группы контактов их будут переключены таким образом, что цепьреле Токажется разомкнутои и оцо це сработает, что соответствуетнулю в низшем разряде суммы; цепь реле Тц соответствующая обмотка его получит питание, а вторая обмотка этого реле окажется разомкнутой и питания це получит. Таким образом, реле Тбудет подтоком через кулачковый контакт Яц сраоотает, что будет соответствовать елинице во втором разряде суммы,Одна из обмоток реле Ттакже будет пол током через контактыреле Г/3/2 и Г/4/2, а вторая, питающаяся через контакты Г/33 ц 04/3,будет обесточена.аким образом, реле Ттакже сраоотает, что соответствует единице в третьем разряде суммы.Реле Тне сраоотает, потому что в обе его обмотки поступаетток - в первую через замкнутые контакты реле Г/3/3, Ь 4/3 и во вторую -через контакт реле Е/4/4, это будет соответствовать нулю в четвертолразряде суммы, Наконец реле Тв соответствии с положением контактов реле Г/3/3, Г/1/3 и Ь 44 дает единицу в пятом разряде сумму.После пятого сложения, в пятой группе реле Т будет получено произ:едсцце, которое можно будет передать ца перфорацию, на записьили использовать лля дальнейших вчцслеций.Для накопления последовательно получаемых произведений предусмотрены реле .1 (фиг. 7). Г 1 олученцое произведение воспринимаетсяреле О, которое через свои контакты передает его в систему реле,;7 и Е,действующих аналогично реле Т. Реле .7 и К двухобмоточные и через98799свои вторичные обмотки, контакты и кулачковый контакт Ямогут. вставать на самопитание. Работа этих реле также зависит от состояния реле А, которые включаются на самопитание через свои вторичные об. мотки и кулачковый контакт Я.Реле Л и Е, образовав сумму чисел, фиксированных с помощью реле Н и А, передают его на реле А.Таким образом, на реле А накапливается сумма произведений, которую можно отперфорировать, отпечатать или направить в какой-либо другой механизм.Система реле Н, Л, Е и А может выполнять индивидуальное сложение с накоплением суммы на реле А. При помощи этой системы реле можно производить и вычитание, если вместо вычитаемого посылать в систему реле А его дополнение. Например, вместо вычитаемого 00.011.001.011 нужно послать число 11.100.110.100. Единица старшего разряда полученной суммы должна быть передана в первый разряд.При вычислении суммы произведений затрачивается время на срабатывание реле К и В, реле Е/, пяти групп реле Т, реле Н, Е и А, то есть, десять одинаковых промежутков времени. Так как время срабатывания одной из групп реле составляет около 1 О мсек, то для выполнения указанной операции треоуется0 Х 1 О мсек мсекТаким образом, одно умножение с последуюшим суммированием. в накопителе сумм произведений может быть выполнено за О. сек сложение и вычитаниеза 20 мсек.Предмет изобретенияРелейный вычислительный автомат для производства всех арифметических действий в двоичной системе счисления, содержащий устройство для одновременного ввода всех цифр обоих 1 сомножителей и сум. матор для накопления алгебраической суммы произведений, о тл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью ускорения вычислений за счет сокращения необходимого для получения произведения чиссла тактов без увеличения количества реле, схема содержит группу реле множимого и группу реле множителя, своими контактами включающими одновременно группу реле частных произведений, в каждом из которых число разрядов на единицу меньше, чем в предыдущем, а также соответствующее количество групп реле для последовательного нонарного суммирования сумм частных произведений.2. Лвтомат по н. 1, отл и ч а ю щи й с я применением релейной схемы фонарного суммирования частных произведений, в которой элементарная ячейка сумматора выполнена в виде дифференциального реле, одна из обмоток которого включается нри нечетности суммы цифр всоответствующих разрядах слагаемых, а вторая - нри наличии передачи единицы в данный разряд из нредыдрпих разрядов сумматора.бЗЧ И и ЛЧий при Совете Министров СССР ам изобретений итет и от тафин 174 едактор Н. ор. Алатырь, типография Л" 2 Министерства культуры Чувашской АССР Информационно-издательский отдел. Подп. к печ. 17/11-1960 г.Объем 0,86 п. л. Заказ 2339. Тираж 250. 1(ена 1 руб, 25 коп.