УНИВЕРСАЛЬНОЕ ГИБРИДНОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1971 года по МПК G06J1/00 

Изобретение относится к области вычисл-iiтельиой техиики.

Известны универсальные гибридные вычислительные устройства, содержащие цифро-вой автомат с подключенными к нему гибридным арифметическим устройством, преобразователем напряжение-код, преобразователем коднапряжение и коммутатором. О«и имеют низкую точность вычислений и малое быст1родеГ1ствие.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно содержит последовательно включенные вспомогательный коммутатор, блок аналоговой памяти, блок аналого-вых интеграторов, блок цифроаналоговых умножителей, второй вспомогательный коммутатор и блок суммирования, а также подключенный к цифровому автомату цифровой процессор-интегратор, выход которого через преобразователь код-напряжение соединен с несколькими аналоговыми входами блока цифроаналоговых умножителей, подключенных цифровыми входаМи к выходам цифрового автомата, причем входы вспомогательных коммутаторов и выход блока суммирования через основной ком.мутатор подключены к выходам цифрового автомата и гибридного арифметического устройства, а также ко входам преобразователя напряжение-код. Это позволяет расширить класс решаемых задач, повысить точность i быстродепствле устройства.

На чертеже приведена схема устройства.

Оно содержит цифровой автомат , цифроiioii процессор-интегратор 2, гибридное арифметическое устройство 3, блок аналоговых инTLTpaiopoB 4, олок цифроаналоговых умнол ителей 5. блок суммирования 6, вспомогательный коммутатор 7, блок аналоговой па.мяти 8, преобразователь напряжение-код 9, преобразог.атель код-наиряжсние 0, OCHOBHOII ком.мутатор // и BTOpoii вспомогательный коммутатор 12.

JcTpoucTBo работает следуюиди.м образом.

Пусть необходимо решить систему обыкновенных дифференциальных уравнений с начальными условиями, состоящую из двух слабо зависим з1х подсисте.м, в которых требования к точности получения рещений различны. В этом случае иитегрироваиие точных уравнений возлагается на цифровой процессор-интегратор 2, а грубых - на блок аналоговых интеграторов 4.

После ввода программы, последняя транслируется в цифровом автомате / в машинные коды. Далее через гибридное арифметическое устройство о, коммутаторы 11 п 12 на зход блока суммирования 6 выдаются начальные условия, которые с его выхода через ко.ммутаторы // и 7 поступают иа соответствующие устамовочНые входы блока аналоговых интеграторов 4. Начальные условия вводятся также и в динамические регист|ры {на чертеже -не показаны) цифрового ироцессора-интегратора 2. При этом перед пуском решения цифровой автомат / совместно с гибридным арифметическим устройством 3 вычисляет начальные значения правых частей.

При (решении на входы блока аналоговой памяти 8 периодически ноступают значения правых частей, которые вычисляются блоками 5 и 6, устройством 3 и автоматом У.

В блоке циф|роаналоговых умножителей 5 и блоке суммирования 6 при вычислении правой части /-строки получается произведение вектора решения, поступающего «а аналоговые входы блока цифроаналоговых умножителей 5 на /-строку матрИцы коэффициентов. П|рй этом коэффициенты поступают из памяти цифрового автомата / по кодовым шинам чисел на цифровые входы блока цяфроаналоговых умножителей 5 и могут быть как постоянными, тах и изменяющимися во В1ременн. Кроме того, по данным решения, поступающего в цифровой автомат 1 через блок цифроаналоговых умножителей 5, вапомогателЬНЫЙ коммутатор 12, блок суммирования 6, Основ1ной коммутатор 11 и преобразователь напряжение-код 9 могут быть введены и некоторые нелинейные зависимости, вычисленные как в гибридном арифметическом устройстве 3, так « в нифрово автомате /.

В гибридном арифметическом устройстве 3 вычисляются различные функциональные зависимости, поступающие через комМутаторы 11 к 12 на вход блока суммирования 6 и далее на /-вход блока аналоговой памяти 8 или через второй ком.мутатор //и преобразователь напряжение-код 9 - в цифровой автомат 1.

Цифровой автомат / вычисляет те составляющие Правой части уравнений, которые по тем или иным причинам не :могут быть вычислены блокаМ1И 5 и 6 устройством 3. Результат вычисленрш вместе с вычислением гибридного арифметического устройства 3 по кодовым шинам чисел подается на отдельный вход блока цифроаналоговых умножителей 5 (ввод функциональных зависимостей).

Выч исление правых частей вроизйоднтся циклически по данным текущего решения. При решении системы дифференциальных уравнений с линейными коэффициентами вычисление правых частей осуществляется в блоках 5 и 6.

При этом цифровой автомат / иериоднчески заносит кодыкоэффициентов по строкам системы дифференциальных уравнений.

Вычисление правых частей точной подсистемы для цифрового Процессора-Интегратора 2 осуществляется цифровым автоматом 1 И частично гибридным ариф|метическим устройством 3 для случаев, когда точность вычислений

последнего будет удовлетворительной. Поскольку для цифрового процессора-интегратора 2 необходим участок разгона, он может быть реализован либо с помощью реализации численного интегрирования на первых шагах в

цифровом автомате 1, либо путем иереключеиия -порядка аппроксимации интегрируемой функции от нулевого до максимального на первых Hiarax. Коды правых частей поступают в цифровой процессор-интегратор 2, а коды решения из него поступают в цифровой автомат 1 и через преобразователь код-напряжение 10 - на ряд аналоговых входов блока цифроаналоговых умножителей 5 для связи иодоисгсм дИфф ер е н пи а л ь н ы х у р а в н ен и и.

Предмет изобретения

Универсальное гибридное 1вычислптельное устройство, содержащее цифровой автомат с

нодключенными к нему гибридным арифметическим устройством, преобразователем напряжение-код, преобразователем код-напряжение и коммутатором, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач и

повышения .точности и быстродействия, оно содерл ит последовательно включенные вспомогательный коммутатор, блок аналоговой памяти, блок аналоговых интеграторов, блок цифроаналоговых умножителей, второй всиомогательный коммутатор и |блрк суммирования, а также подключенный к цифровому автомату цифровой процессор-интегратор, выход которого через преобразователь код-напряжение соединеп с несколькими аналоговьими 1 ходам

блока цифроаналогавых умножителей, подключенных цифровыми входами к выходам цифрового автомата, причем входы вспомогательных коммутаторов и выход блока суммирован1ия через основной ком1мутато|р подключень к выходам цифрового автомата и гибридного арифметического устройства, а также ко входам преобразователя напряжение-код.

Hh Hh Hb{j