Устройство для решения двумерных задач математической физики Советский патент 1978 года по МПК G06F17/10 

дамп блоков суммирования матрицы. Выходы первого регистра адреса соединены с третьими управляющими входами блоков сумммроЕ аиия матрицы, выходы второго регистра адреса - с четвертыми управляющими входами блоков суммирования матрицы. Третий выход каждого блока суммирования матрицы соединен со входом блока анализа, выход и управляюн1ий вход которого соединены соответственно со вхо дом и с шестым выходом блока управления. Каждый блок суммирования содержит одноразрядный комбинационный сумматор, регистр группу элементов И и два элемента И. Входы блока суммирования соединены со входами одноразрядного комбинационного сумматора, выход которого соединен со входом регистра. Выходы регистра через первый элемент И и группу элементов И соединены соответственно с выходами блока суммирования, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с управляющими входами регистра и первого элемента И. Третий и четвертый управляющие входы блока суммирования соединены со входами второго элемента И, выход которого соединен с управляющим входом группы элементов И.

На фиг. I представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока суммирования.

Устройство для решения двумерных задач математической физики содержит блоки суммирования 1, образующие матрицу, блок ввода 2, блок вывода 3, первый 4 и второй 5 регистры адреса, блок анализа 6 и блок управления 7.

Первой выход каждого блока суммирова-ния 1 соединен со входами соседних блоков суммирования в столбце и строке матрицы. Второй выход каждого блока суммирования I соединен с информационным рходом блока вывода 3. Выход блока ввода 2 соединен с информационными входами всех блоков суммирования 1. Первый и второй выходы блока управления 7 соединены соответственно с управляющими входами блоков ввода 2 и вывода 3. Третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока управления 7 соединены соответственно с управляющими входами регистров адреса 4 и 5 и с первым и вторым управляющими входами блоков суммирования I. Выходы регистра адреса 4 соедине-. вы с третьими управляющими входами блоков суммирования I, выходы регистра адреса 5 с четвертыми управляющими входами блоков суммирования I. Третий выход каждого блока суммирования I соединен со входом блока анализа 6, выход и управляющий вход которого соединены соответственно со входом и с шестым выходом блока управления 7.

Блок суммирования i содержит многовходовой одноразрядный комбинационный сумма-. тор 8, регистр 9, два элемента И 10 и 11 и группу элементов И 12.

Входы 13-17 блоков суммирования I соединены со входами сумматора 8, выход которого подклкэчен ко входу регистра 9. Выходы регистра 9 соединены через группу элементов И 12 с выходами 18 блока суммирования 1.

Г1ер ый-19 и второй 20 управляющие входы блока суммирования I соединены с управляющими входами регистра 9 и первого элемента И 10 соответственно. Третий 21 и четвертый 22 управляюп|ие входы блока суммирования 1 соединены со входами второго элемента И И, выход которого подключен к управляющим .входам группы элементов И 12. Выход младшего разряда регистра 9 соединен через первый элемент И 10 с выходом 23 блока суммирования I.

П|)едлагаемое устройство работает следующим образом.

. Блок ввода 2 выдает в последовательном коде, начиная с младшего разряда, значения фаничных условий на входы внещних блоков

суммирования | и значения правых частей Fi, на входы внутренних блоков суммирования I, на другие входы которых поступает последовательный код с Ьоседних блоков суммирования 1. После прохождения (п + 2) тактов

работы устройства в регистрах 9 блоков суммирования 1 устанавливаются приближенные значения искомого решения. В течение п тактов осуществляется сложение четырех (для уравнений Лапласа) или пяти (для уравнений Пуассона) чисел и сдвиг содержимого регистр 9

блока суммирования 1. В течение двух последующих тактов осуществляется блокирование двух младших разрядов на первом элементе И 10 по второму входу 20, что обеспечивает деление на коэффициент «четыре величины

30

.,j-.%-,j.,..i ° Блок управления 7 устанавливает адреса

блоков суммирования 1 в регистры адреса 4 и 5, и при совпадении сигналов на втором

элементе И 11 по входам 21 и 22 осуществляется считывание содержимого регистров 9 соответствующих блоков суммирования. 1 в .блок анализа 6, где сравииваются значения решения на двух соседних по времени итерациях. Последующие итерации осуществляются аналогично и, если решения на двух следующих одна за другой итерациях отличаются на заданную малую величину, блок анализа б выдает сигнал на блок управления 7, который производит выдачу адресов иа регистры адреса 4

и 5, выбирающие заданные блоки суммирования 1 для считывания из регистров 9 решения в блок вывода 3.

По сравнению с известными устройствами предлагаемое устройство имеет меньший объем оборудования за счет использования простых блоков суммирования, реализующих последовательный принцип обработки информации, что. в значительной мере упрощает коммутацию между блоками суммирования.

Устройство позволяет решать широкий

класс задач математической физики (теплопро

водности, тепломассообмена, аэродинамики,

упругости, пластичности, электростачики,

фильтрации, механики деформируемых тел и

т.п.) с получением высокой точности решения,

ЧТО нельзя получить на известных устройствах