Устройство для решения степенных уравнений Советский патент 1976 года по МПК G06G7/36 G06G7/20 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных машинах и программно-перестраиваемых вычислительных системах.

Известно устройство для решения степенных уравнений, содержащее схему сравнения, реверсивный счетчик, генератор тактовых импульсов, цифро-аналоговый преобразователь, умножитель, ключ и квантируюший генератор 1,

Известно также устройство для решения степенных уравнений, содержащее схему сравнения, первый вход которой соединен с источником входного сигнала, реверсивный счетчик, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, и цепочку дискретньи. делителей напряжения вход первого из которых подключен к шине опорного напряжения 2.

Такие устройства имеют ограниченные функциональные возможности, так как не позволяют электрическим путем по некоторой программе изменить степень решаемого уравнения. Устройства предназначены

для решения узкого класса за,цач, например только для извлечения корня заданной степни из выходного параметра.

Цель изобретения - расширить класс решаемых уравнений.

Зто достигается тем, что в устройство введены масштабирующие усилители, кажды из которых включен выходом предыдущего и входом последующего дискретных соответствующих дискретных делителей напряжения ueno4icii, и коммутатор, входы которого подключены к выходам масштабирующих усилителей, выход коммутатора соединен со вторым входом схемы сравнения, выходы которой подключены к суммирующе.м и вычитающему входам реверсивного счетчика, прямые и инверсные кодовые выходы которого соединены с цифровыми входами соответствующих дискретных делителей напряжения.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит схему сравнения 1, реверсивный счетчик 2, генератор тактовых импульсов 3, дискретные делители 4напряжения, масштабирующие усилители 5и коммутатор 6, Два выхода схемы сравнения 1 соединены соответственно с входом суммирования и вычитания реверсивного счетчика 2, кодовью выходы которого ( N, N ) сопряже ны с цепочкой, состоящей из дискретных делителей 4 напряжения между отдельными звеньями цепочки дискретных делителей напряжения включены масштабирующие усилители 5 для устранения взаимного влияния дискретных усилителей напряжения друг на друга и установки требуемой передаточной функции цепочки. Вход первого дискретного делителя напряжения цепочки соединен с шиной 7 опорного напряжения Выходы каждого из масштабирующих усилителей 5 соединены с соответствующими входами коммутатора 6. В зависимости от типа реализуемой устройством функции коммутатор 6 подсоединяет выход одного из усилителей 5 ко второму входу схемы срав нения 1, к первому входу которой подключается преобразуемое электрическое напряжениеКу,. Коммутатор 6 соединен с внешним программным устройством по шинам управления Uynp. Моделируемая устройством упр зависимость в общем случае имеет вид: V(i-V} , где у - выходной параметр - нормирован ный код счетчика 2 (У y/N,, X - входной параметр - нормированное входное напряжение(х тп, п - целые числа, равные соответст-ве но числу делителей 4, соединенных с прямыми ( Ny ) и инверсными ( NY ) кодовыми выходами PC Ч; E Tn-v-n - общий показатель, определяющий длину отрезка цепочки делителей напряжения, включенную в замкнутый контур устройства; Kf - масштабный коэффициент, определяемый передачей МУ. Устройство работает следующим образом На входной делитель 4 подается опорное напряжение, на тактовый вход счетчика 2 постоянно поступают импульсы с генератора 3, на цифровой вход управления коммута тором 6 подается сигнал управления Uy(,p по которому производится изменение длины цепочки дискретных делителей напряжения в соответствии с требуемым порядком реша емого уравнения. При подаче напряжения U на вход схемы сравнения 1 счетчик 2 может находиться в любом состоянии. При этом на вы ходах схемы сравнения 1 появляются сигналы знака разности напряжений на ее вхо дах. При этом счетчик либо суммирует, либо вычитает импульсы генератора 3 до тех пор, пока не произойдет опрокидьшание выходного триггера схемы сравнения. В устайовившемся состоянии, если некоторый импульс генератора 3 сложился с числом Ny, хранящемся в счетчике, то следующий за ним импульс генератора 3 вычитается из получившегося числа так, что код счетчика колеблется в пределах Ny + 1. В частном случае, если длина отрезка цепочки делителей 4 равна двум ( Е 2), т.е. в контур при помощи коммутатора включены два делителя, а цифровые входы делителей соответственно соединены с противофазными кодовыми выходами счетчика { NV ) 1 Т1 1, моделируемая зависимость принимает вид -У и устройство настраивается на решение квадратного уравнения. Аналогично можно получить и другие случаи применений устройства. Так, при п О, имеем . Применение устройства определяется кругом решаемых задач и наиболее эффективно в вычислительных системах с программируемой структурой, предназначенных для решения задач управления технологическими процессами и объектами. Техникоэкономический эффект использования устройства определяется коэффидаентом сокращения оборудования в вычислительной системе и повышением надежности ее работы. Поскольку в предлагаемом устройстве значительно расширен класс решаемых уравнений, то оно может заменить соответствующие блоки в вычислительной системе, что прив&дет к повышению однородности конструкции и экономичности изготовления. При этом сокращается объем, вес и энергопотребление в системе. Формула изобретения Устройство для решения степенных уравнений, содержащее схему сравнения, первый вход которой соединен с источником входного сигнала, реверсивный счетчик, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, и цепочку дискретных делителей напряжения, вход первого из которых подключен к шине опорного напряжения, отличающееся тем что, с целью расширения класса решаемых уравнен ий , в него введены масштабирующие усилители, каждый из которых включен между выходом предьздущего и входом послечг

дующего с оответствую11шхдискретнь1х делителей напряжения цепочки, и коммутатор, входы которого подключены к выходам масштабируюuwx усилителей, вькод коммутатора соединен со вторым входом схемы сравнения, выходы которой подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, прямые и инверсные кодовые выходы которого соединены с цифровыми входами соответствующих дискретных делителе | напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР,

№ 294150, М.Кл. G 06 G 7/20, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 369578, M.Kn.G 06 G 7/20, 1971 (прототип).