НЕЛИНЕЙНЫЙ МНОГОРАЗРЯДНЫЙ СУММАТОР Советский патент 1974 года по МПК G06G7/14 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники. Известны нелинейные миогоразрядиые сумматоры, содержащие п суммирующи.х усилителей, входы которых иодключены через унра(Вляемые резисториые матрицы ко входным клеммам, и блоки переноса в старший разряд, входы которых соединены с вертикальными шинами управляемых резистивных матрии, а два выхода иодключены ко входам суммируюш,их усилителей соответетвенно данного и следующего разрядов.

Все известные устройства недостаточно точны.

Предложенное устройство отличается тем, что содержит блоки выделения старших разрядов по числу слагаемых, входы которых подключены к соответствующим входным клеммам сумматора, а выходы присоединены к управляющим входам управляемых резистивных матрИИ.

Это позволило повысить точность устройства.

Иа чертеже приведена схема устройства для нелинейного суммирования двух трехразрядных переменных.

Оно состоит из управляемых ключами /- 4 резистивных матриц 5 и 5, суммирующих усилителей 7, блоков 8 переноса в старший разряд, ключей 9 и 10, блоков 11, 12 выделения старшего разряда. Функции, предназначенные для нелинейного суммирования, предварительно кусочно-линейно аппроксимируются, причем аппроксимируются так, чтобы в узлах излома были по одной координате такие числа, у которых в старшем разряде целые числа, а в остальных разрядах - нули. Назовем эту координату управляющей. Для удобства последующего рассмотрения работы устройства пусть управляющими координатами будут входные величины Xj, Х, которые в узлах излома имеют значения:

I X . 00,

X 7 Л { 00; Х2 - X I X 00, X 1,1 X II 00;

в соответствующих точках другой координаты Лз:

Л I

k.) 330,

.ни31

X 1 I А X I

Н-) - -1(2) 32(1}) 33(2)

Y II V II V п Y п

- 3(1) - 31(1) 32(1) 33(1)

Y II у II У 1 Y It

42) Л(2) 32(2) 33(2)

В результате аппроксимации имеем коэфициенты наклона прямых но оси

1А 1(1) -Л 11(1) /С 12(1) К 13() ,

К 2{) Л21(1) 22(1) X 23(1) .

K;(t) - (1) Кз2(1) КзЗ(Ц

(2) 11(2) К 12(2) A13(2)

К 2(2) A 21(2) К 22(2) Л () -Л )(2) (2) К i2(2) /((;)

аппроксимирующих прямых по

И смещение оси X:

V П1- X IIIА IX

:(i) 11(1) ) 1И1)

у 1П X ii/Y

3(2)11(2) 12(2)1.п2)

X

Y IV

X 11(1)

1 /

(I)

12(1)

J

i);) u;2) ) - .3(2)

Указанным числам в машине соответствуют векторы напряжений;

X

X

Ц2)

У а - // II - г/п II и /7 I

3(1)(1) 31(0 32(1) 33(1)

и

v И г/ II f/ii (7 п

33(2)

3(2) 3(2) (2) 32(2)

V 1(1) VllVi3V;5,

А: III 3(1)

-К 2(1) VisVi-iVie;

X

3(1)

Щ,) V2lV23 2, ) 2(2) V22l24V26.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключи / - 4,9 и 10 закрыты. При этом векторы входных напряжений двух переменных Lt UiiUizUi и подаются иа вход устройства. Проводи.мости резистивных матриц 5 - и (5 - i72i 22727 настроены пропориионально разрядам коэффициентов наклона аппроксимирующих прямых аа первом участке (1) , (|2(1), 13(1)-для первой машинной неременной, ((2), (/24 ( , (2)- ДЛЯ BTOpoii, т. е. схе.ма в этом случае работает как лттройство множения переменных Xi п Х на соответствующие постоянные коэффнциенты и последующего сложения резул1 татов на суммирующих усилптел5 х 7.

При достижении псрементю А величины 00, что соответствует появлению на входе резистн1вной матрицы 5 вектора напряжений L/ f/,, 00, откр1,)Гваютси налря/кеиия.ми KiiKiijKis соответствующие ключи ,9 и

при этом с помощью блока // выделения старшего разряда в резистивную матрицу 5 подключаются резисторы е проводимостями /12, f/i5, Qis, а к горизонтальным щинам резие5 тИВиой матрицы 5 подключается вектор напряжений (1) VnVi Vi. Проводимости f/i2,

(/13, :/is выбраны так, что (2i(i) ,

(1), 17 + (1) ПрИ ЭТОМ

резистивная матрица 5 переходит на второй 10 участок ап:проксимирующей кривой с «оэффнциентолг наклона K2(i) и смещения по Х иа -12) 11ри превышении вектора палряже)1ий первой машинной переменной Xi на входе схемы вектора, соответствующего точке второго излома Х Хп Об, резистивная матрица 5 иереходит на П1 участоК аппроксимирующей кривой с коэффициенто.м иаклона /Сз1 и смещением по оси з(п . равным X J , за счет подключения вектора напряжений смещений F 2() соответствующими ключами 9 и резисторов с проводимостями 13, 9i6, 7i9, выбранных так, что (/п +

Ч-912+913 /Сз1(1) , + 915-|-((з2(2) ,

Qn + (1) .

Изложенное справедливо и для пере.менной t/2, которая функционально преобразуется па резистивной .матрице 6 и далее сум.мируется с перемепной Ui из суммирующих 0 усилителей 7.

Аналогично можно построить устройство для нелинейного суммирования т, /г-разрядных машинных пере.менных. Управление работой схемы производится с помощью стар5 пшх разрядов уиравляющих координат.

Управляющие сигналы снимаются с выходов блоков // и 12 выделения етарших разрядов.

Предмет изобретения

Нелинейны многоразрядный сумматор,

содержащий п суммиру ощих усилителей, входы которых подкл очены через управляемые резистивные .матрицы ко входным клеммам, п блоки переноса в старший разряд, которых соединены с вертикальны.ми

шина.ми 1 равляс. резистивных матриц, а два выхода юд(лючен л ко входам еуммирую Ц 1х усилителей соответствен1 0 данного и следующего разрядов, отличающийся те.м, что, с 1елью новыц еиия точности, он содержит блоки выделения разрядов по числу слагаемых, входы котор з Х подключены к соответсппчощи.м вход1 Ь М клеммам су.м.мато)а, а В1 1ходы 11 1исоедннены к управ.1яющим входам .1яемых резистив ях

матриц.