Специализированная электронная машина для анализа определителей Советский патент 1975 года по МПК G06F17/16 

Искатело знака слагаемых (см. фиг. 4, а) содсрЖдГГ схсм 20 параллельного выделения с11ГналоБ 1нверсип, нараллгльный дво1 Ч11ЫЙ сумматор 21 с одноразрядным выходом и индлкатор знака 22.

Искатель знака алгебраического доиолиеник (см. фнг. 4, б) содержит схему 23 выделения сигналов знака, нараллсльный двоичный суммато ; 24 с одноразрядным выходом и индикатор 25 зиака.

Схема 20 нараллельио о выделения си1налоь инверсий состоит из матриды образования cjtainiHiiaeMbix сигиало15 и (и 1) матрид uii деления сигналов ииверс 1Й отдельных элемеитов (кроме нервого слагаемого).

Матрица образования сравниваемых сигналов (СМ. фиг. 4, а) служит для получения сигналов еравиення и состонТ из п. clpOK но (п-1) схем «ИЛИ 2G, каждая нз которых иодчинена находягцейся в тех же строке и е;-олбде функциональной ячейке 1. Один вход каждой схемы «ИЛИ 26 соединен с выходом/ соответствующей этой схеме функциопальной ячейки 1, второй вход - с выходом следующей старшей в строке схеме «ИЛИ 26. Второй вход каждой последней в строке схемы «ИЛИ 26, нодчиненной арсднослел,ией в crpoive ячейке 1, соединен с выходом i иослсдней в ячейки.

Матрица выделения сигналов инверсий иоследиего элемеита сла1-аемого (см. фиг. 4,6) содержит (п-) строк по и схем «И 27, подчиненных соответственно первым (ti-1) строкам матрицы сравниваемых сигналов. Один вход каждой схемы «И 27 соединен с выхоДО|М t функциональной ячейки одного столбца в последией строке. Второй вход-с выходом схемы «ИЛИ 26 одгюй строки и одиого столбца (через разъемы р). Выходы всех схем «И 27 одной строки соединены вместе и подведены .к еумматору 21.

.1атрица выделения сигналов инверсий произво.чьного 1-го элемента слагаемого содержит (I-1) строк но п схем «И 27. Эти строки нодчине1 Ы последовательно первтлм (г--i)-M строкам матрицы сравниваемых сигнаотов. Одип вход каждой схемы «И 27 этой матрицы соедииен с выходо.м t функциональной ячейки t-й строки и одного столбца, второй вход - с выходом схемы «ИЛР 26 одной строки и одного столбца. Эта матрнп,а имеет (f-) выходов, подводимых к сумматору 21.

Матрица выделения сигналов инверсий второго элемента слагаемого содержит одну строку из п схем «И 27 и од;1н выход, соединенный с сумматором 21.

Общее количество выходов схемы 5г-1делеиия сигнале инверсий, соединенных с сумматором, равно сумме всего количества выходов всех матриц выделения сигналов ииверсяй отдельных элементов, т. е.

/Vv :-. («-) + (я - 2) +(). + ...,+

д. 9 J- 1 - 1 J- - .,

Су.мматор 21 представляет собой ирокзвол1 Hijiii иара-ллсльиый двончньп сумматор на Л i: входов с выходом iHj од1;ол loribKo самому мл а д LH ем у р а з р я ду.

Схема 23 выделения си1Л-1алов знака алгебраического донолнения содержит ключи 28, сиареп; ые с выключателями 9 и 10 иечетньгх сгрок и столбцов. Одна к;;емма каждого ключа соединеиа с псточнико.м еднничиого сигнала, вторая - с источником нулевого сигнала, гретвя - - с cyMiMHTOpoM 24.

Количество входов сумматора 24 равно п для /i --четного и () для п-нечетного. СуЛЬматор 24 аналогичен сумМатору 21. т. е.

нредставляет собой нроизвольный параллельный двоичный сумматор с выходом но одному только самому младшему разделу.

Для раскрытия определителя иеобходи.мо включить программирующие выключатели 17

всех ячеек, подчиненных наличным ненулевым элементам. Выключатели 9 и 10 всех строк и столбцов с полностью нулевы.ми элемеитами иеобходи.мо иеревести в выключенное положение (на фиг. 1 они представлены во включениом ноложении). Переключатель 11 рода работ должен быть в иоложении М. Иосле нрограммйрования нажимаю г пусковую кнопку о. При этом на триггеры 15 всех ячеек, а также триггеры 3, 12 и 14 ностуиает напряжеиие ЕО, устанавливаюи ее их в перабочее состояние. После этого нажимают кнопку генератора 2. Импульсом этого генератора опрокидывается триггер 3. Образовавшийся па выходе этого триггера динамический енгнал ностуиает к последней строке и переводит в рабочее состояиие -триггер первой включенной ячейк) этой строки. Статическим cjiriK iOM с выхода q этой ячейки блокируются все иаходя1циеся выше в одном столбце ячейки. Динамический спгпал с выхода 5 цоступает через схему «И 5 следующей младшей строки на вход d первой ячейки этой строки и опрокидывает триггер первой включеииой ири программировании и не заблокированной ячейки и

т. д. В результате в каждой етроке в рабочее еостояние и.ереходит триггер только одной ячейки, ирнчем все эти ячейки будут из разных столбцов, т. е. находится нервое пско.мое слагаемое раекрытого онределителя:

,,, .,,.,

Знак этого слагаемого определяется следующим образом.

На вход ai-й cxeMJJ «ИЛИ 26 первой строки матрицы образования сравииваемых сигналов (см. фиг. 4, а) прикладываются с выхода/ lai-й функциональной ячейки единичный сигнал. В рез;,льтате эт01ю такой же сигнал появляется па выходах всех схем «ИЛИ 26 первой строки, младгиих от сх,-го, т. е. находящихся на фиг. 3, а слева от этого элемента. Апалогичпьгм образом во второй строке единичный сигнал появляется па выходах всех схем «ИЛИ 26, находящпхея слева от элемента, п т. д. В матрице выделения C ir ia;ioii инверсий п-го элемента слагаемого (см. фиг. 4.6) от функциональной ячейки /Z-GC,, подается единичный сигнал только па вертикальную шину, соединенную со входами схем «И 27 ссп-го столбца. На всех остальных вертикальных шинах - нулевой сигнал. Следовательно, на выходах этой матрнцы могут появляться единичные сигиалы только вследствие ноявления таких сигналов на выходах схем «И 27 этого столбца, что в свою очередь возможно только в случае наличия иа вторых входах этих элементов единичных сигналов. Последнее возмол но только в том случае, когда существует инверсия ме/кду «,-м и предыдущими элементами слагаемого. Таким образом, количество выходов рассматривае-мой лтатрицы. на которых появится едииичный сигнал, соответствует количеству ииверсий п-го элемента с предыдущими элемеитами слагаемого. Аналогично, количество выходов с единичными сигналами на них выделения сигналов инверсий всех других элементов слагаемого соответствует количеству инверсий этих элементов с младшими к ним элементами. Сигнал на выходе сумматора 21 онределяет четность суммарного количества всех инверсий, что указывается на иидш аторе 22. После записи иервого слагаемого по загоревнтимся индикаторам ячеек и индикатору знака нажимают кнопку генератора 2. Образовавшийся второй импульс от генератора уже не сможет попасть на самую нижнюю строку, так как рабочее состояние триггера 3 пе может быть изменено этим илгнульсом, и нроходит только на входы всех ячеек первой строкИ. Триггер, находящийся в рабочем состоянии в этой строке, возвращается в нерабочее состояние. Образовавшийся при этом на выходе г динамический сигнал попадает через схему «И 6 второй строки на входы f всех ячеек этой строки. Находящийся в рабочем состоянии триггер второй строки опрокидывается и дииалгическим сигналом с выхода г ячейки переводится в рабочее состояиие триггер следующей свободой (не заблокироваииой и включениой При программировании) ячейки второй строки. Если такой ячейки во второй строке пе оказывается, то сигнал попадает на третью строку, и т. д. В результате этого зафиксируется второе искомое слагаемого определителя. Для поиска следующего слагаемого опять пеобходимо нажать кнопку генератора 2 и т. д. После определения всех искомых слагаемых раскрытого определителя на выходе носледней ячейки последней строки или же,- если в последней строке все ячейки выключены, па выходе схемы «И 7 последней строки образуется импульс, который опрокидывает триггер 12. в результате чего загорается индикатор «конец. При раскрытии Произвольных миноров знак слагаемых определяется аналогичным образом, только уже с участием тех матриц выдслеиия сигналов инверсий, которые no.iMHiieinii наличным в миноре эле снтам. При раскрытии алгебраических дополне1;и1 знак алгебранческого дополнения определяется четпостью суммарпого количества едиинчных сигналов на выходах ключей 28, т. е. четностью суммарпого количества нечетных строк и столбцов, образующих алгебраическое Доиолнение. Эта четиость будет определена параллельным су матором 24. Предмет изобретения Специализированная электронная машина для аиализа определителей, содержащая матрицу поиска слагаемых, состоящую из /. строк и п столбцов функциональных ячеек, включающих управляемый переключатель импУлГ)Сов. соединенный по входу с программирующим выключателем через одну схемл «ПЛИ, по выходу - с триггером, выход которог-о подключен к другой схеме «ИЛИ:- при этом функциональные ячейки соединены после.т.овательио но строкам и столбцам и. кроме того, их выходы объединены TI соединены с соответствующими выхода: 1И первой группы схем «И, включенцых последовательно с 1-й ио п-ю, одцц входы иервых (Ьупкцпопальных ячеек каждой строки соедииены с выходами соответствующих схем «П второй гпуппы, выходы после.дних функциональных ячеек каждой строки цодключецы к выходам третьей группы схем «И, включенных последовательно с п-й по 1-ю, другие входы ячеек каждой строки подключены к ВЫХОДУ схем «П четвертой группы, 2п выключателей ячеек строк, при этом выходы печетных выключателей подсоедипепы ко входам гечетных групп схем «Н, выходы четных выключателей сосдпнепы со входамн четных грлпп схем «Н, п выключателей ячеек столбтюв, выходами подключенных ко входам ячеек первой строкн. входы всех выключате.дей соедппепы с пепеключателел; рода работ, триггер конца работы, соедццециый с выходом /г-й схемы «И третьей группы, генератор одиночных импул сов. выход которого цодключен ко вхо.дам п- схем «П третьей и четвертой ПУПП, триггер запуска, входы которого соотпетственно подключены к плтковой кнопке п - енерптопу однпоч ых и: гпульсов, выход соедппен с пеовьпп схелкпмп «П первой и ВТОРОЙ т-рупп, параллельные сумматоры искателей знака слагаемых п алгебранческого дополнения, выходы которых соединены с соответствуюнщмт индикаторами, матрицы образования сравппваемых С1ггналов п выделения спгиалов инверсий, 15ыполнеппые соответствептю па схемах «ИЛИ и Л-Ь, схелгу выделения спгцалов алгебрацческого Дополнения, содержащую п ключей спаренных с выключателями нечетных строк н столбцов, отличающаяся тем, что, с целью увеличения быстродействия, другие выходы функциоиальных ячеек с 1-й по (п-П-ю в каждой

ст|:к)кс Loe;i;i; C:ibi с iiepiiijni; входами включенных послечрвл гельмО но строкам с (я ) по 1-ю схем «ИЛИ мнгрлли оиразованш; сравниваеньл с гпалои. выхо.ия схем «ИЛИ подключены -к входам eooTiiiercTByjoщАХ схем «И ;aтpI ЦЫ вь1деле11Мя снг :алон 1П1версий, выходы я-х ячеек з строке соединены со вторы-мн входамн ()-х схем «ИЛИ i ti- схе-м «И, выходы п схем «И

ишены 110 еГ1)окад| и нoдк.ll(Jчeны ко кхо;-, сулматора нска1е,;я знака сла1аемых, втоpi.ie входы схем «И обьедщшны по столбцам II 1юдключе.;1ь к ячейкам «-и строки, входы к.ночей схемы выдс.илшя сигналов алгебраического допол);еи:1я соети 1ены с псточи-гками ну.гевого и едн;1нчного сигна.юв, а i-ix подключены ко входам сумматора искателя знака алгебраического дополнения.

, --К1 tjT- А А I L,-,i /1 1г4 :,.rrL. Л ., 1-ц .J-;.:X, у I u-h

0-4

О

V

Фиг 2

HHH-f

25

L.жни

От 9JO

иг Л

/г-r

П1

,„ Zg

от В 11 от 19

n-ln K21

U от 13

Чмв11