JPS6143736B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6143736B2
JPS6143736B2 JP56105519A JP10551981A JPS6143736B2 JP S6143736 B2 JPS6143736 B2 JP S6143736B2 JP 56105519 A JP56105519 A JP 56105519A JP 10551981 A JP10551981 A JP 10551981A JP S6143736 B2 JPS6143736 B2 JP S6143736B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory
delay
address
dda
ram
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56105519A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS588354A (ja
Inventor
Nobuo Tomita
Toshuki Ide
Hiroshi Kuwabara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP56105519A priority Critical patent/JPS588354A/ja
Publication of JPS588354A publication Critical patent/JPS588354A/ja
Publication of JPS6143736B2 publication Critical patent/JPS6143736B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/60Methods or arrangements for performing computations using a digital non-denominational number representation, i.e. number representation without radix; Computing devices using combinations of denominational and non-denominational quantity representations, e.g. using difunction pulse trains, STEELE computers, phase computers
    • G06F7/64Digital differential analysers, i.e. computing devices for differentiation, integration or solving differential or integral equations, using pulses representing increments; Other incremental computing devices for solving difference equations

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデジタル微分解析機(以下DDAと略
称する。)に関する。
DDAは、アナコン同様、シユミレータ或いは
微分方程式を解きながら制御を行なう制御装置等
に広く使用される機運にある。本願の出願人も、
このDDAの使いやすさを向上させるため、全体
値から増分信号を直接導出できるようにした
DDAを特開昭55−56252で提供し、さらにホスト
コンピユータとの連係を工夫しDDA、ホストコ
ンピユータとともに動作速度を上げることがで
き、柔軟性のあるDDAを特開昭55−135944で提
供した。
DDAをシユミレータ、制御装置等として使用
するときの問題の一つは遅延要素の実現の仕方に
ある。この実現の最も簡単な方法は、遅延させら
れるべき演算要素の増分信号を遅延時間に対応し
たシフトレジスタに導入され、演算の1イタレー
シヨン毎にシフトレジスタを1つずつ進ませるこ
とであるが、そのようにすると、遅延時間がプラ
ントの状況に応じて変化するときには、それに対
処することができないし、ハードも大きくなる、
という欠点があり、実用的ではない。このため、
遅延要素をPade´の近似式により近似し、これを
Taylor展開した式をDDAで演算させることが行
なわれているが、近似式であるため、誤差を伴う
ばかりでなく、演算のためのDDAの演算機の台
数が増大する、という欠点があつた。
本発明は、これらの欠点を解消し、遅延要素が
他の加減算、積分演算等と同様の演算命令で実現
できるようにしようとするものである。本発明で
は、このため、ランダムアクセスメモリ(以下
RAMと略称する。)を遅延のためのハードとして
用意し、これの書込み、読み出し点を遅延要素と
遅延時間とで制御することとして遅延時間の変化
への対応と演算の簡易化とを実現したものであ
る。
第1図は本発明の実施例を示す概念的なブロツ
ク図である。図で8,9及び10はアドレスメモ
リ、スケールメモリ及びエレメントメモリであ
り、夫々ホストのコンピユータからこのDDAが
実行すべき演算に対応して、後述する各種のメモ
リをどのように使用すべきかのアドレス情報、増
分信号のスケール情報及び各エレメントの演算要
素としての情報を与えられ格納する。6はタイミ
ング信号発生回路であり、各種のタイミング信号
t1,t2,……ti,……toを周期的に発生する。
7はシーケンスカウンタでタイミング信号t1を入
力とし、この入力が入る度にカウンタの出力を1
だけ歩進するものとされる。このカウンタ7は
DDAの演算機能を実現するに必要なだけの容量
を持つており、これがオーバフローしたとき
DDAは1イタレーシヨンの演算を終える演算を
終えることとなるとともに出力jが出され、次の
イタレーシヨンの演算動作が開始される。カウン
タ7の出力はメモリ8,9及び10に与えられ、
カウンタの出力に応じて各イタレーシヨン内で所
定の順序で、アドレス、スケール及び演算要素の
情報を出力する。12はデコーダであり、演算要
素の情報をデコードし、各エレメントごとにどの
演算がなされるべきかを解読する。タイミング信
号t1,t2,……to、メモリ8,9の出力、デコー
ダ12の出力により、増分信号メモリ(以下ΔZ
メモリと略称する。)11、シフタ15、ALU1
4,17、増分発生器18、Yメモリ13及びR
メモリ16が制御され所定のDDAとしての演算
を行なうわけであるが、これらの制御について
は、本発明も従来のDDAと同様で良いから具体
的な説明は省略する。ここでRメモリ16には必
要な初期値設定のためホストのコンピユータから
必要なデータが供給されることは言うまでもな
い。又、Yメモリには、初期値設定として必要な
データ或いはシユミレート或いは制御されるプラ
ントの各種データが供給される。
本発明では、上述の従来からあるDDAに、遅
延メモリ(以下Tdメモリと略称する。)20が付
加される。これも他のメモリ、ALUと同様、各
種のタイミング信号t1,t2……to、メモリ8,
9、デコーダ12の出力により制御されることに
なるのは言うまでもない。本発明では、Tdメモ
リとしてRAMを使用し、これの書込み、読み出
し点を制御するものとしたから、この制御のため
に、ある遅延要素について、その遅延要素のとり
うる最大の遅延時間Tdinax、及びその遅延要素の
現にある遅延時間Tdiが必要であるが、これら
は、夫々アドレスメモリ8及びYメモリから与え
られるものとする。これらのデータは、他の
DDAのパラメータと同様にホストのコンピユー
タから与えられるものとできるから、このために
特別のハード或いはソフトが必要となることはな
い。
次に、本発明の実施例におけるTdメモリ20
について具体的に説明する。Tdメモリ20は例
えば増分信号ΔZがΔZの有無を“1”、“0”で
示す信号とこれが正の増分又は負の増分のいずれ
であるかを示す“1”又は“0”の2ビツトの信
号で構成されているとき、これを各イタレーシヨ
ン毎にRAMに書込み、これを遅延時間に対応す
る回数のイタレーシヨン後に読み出すという形で
実現される。第2図はTdメモリ20のRAMのア
ドレスと遅延要素との関係を示すものである。
RAMはアドレス#0から#nまで持つている。
DDAであるシユミレート、制御をしようとする
といくつかの遅延要素が必要となり、しかも遅延
時間は種々になるわけであるが、この場合nは全
遅延要素の最大遅延時間に対応するイタレーシヨ
ンの数より大きいものとされる。このRAMは
DDAの演算がスタートするとき、全データが
“0”にクリアされる。このRAMのアドレスと遅
延要素との対応は次のようになされる。任意の値
に設定されたベースレジスタ26で指定されるア
ドレスに、遅延要素のうち、とりうる遅延時間の
最大値が最も小さい遅延要素の最大値に対応する
イタレーシヨン数だけ加えたアドレス又は減じた
アドレスの領域をその遅延要素のためのRAMの
領域として割付ける。第2図ではベースレジスタ
26で指定されたアドレス100からアドレスを
減ずる方向に遅延要素Td0の最大遅延時間Td0nax
に対応するイタレーシヨン数5のアドレス領域1
00−96を遅延要素Td0の領域として使用す
る。次の遅延要素Td1は、前記遅延要素Td0に隣
接した領域に割当てられる。第2図の例はTd1na
はイタレーシヨン数7に対応し、アドレス10
1−107の領域が割当てられた例である。勿
論、Td1をアドレス95−89の領域の方向にと
つても良い。次の遅延要素Td2は前記遅延要素T
d1に隣接した領域に割当てられる。第2図の例は
d2naxはイタレーシヨン数10に対応した領域と
される。このように、本発明ではRAMに、最大
遅延時間順に対応して遅延要素を割付けるのであ
る。この場合、RAMの最大アドレスが全遅延要
素の最大遅延要素の和より大きければ良いのであ
つて、ぴつたり一致する必要はない。というの
は、このベースレジスタ26を基準として領域を
割付けるというのはDDAの動作の開始のときに
のみなされることで、この動作が繰返されている
うちはRAMはエンドレスに且サイクリツクに使
用されるから、RAMへの割付けは遅延要素の順
のみに意味があるのである。RAMへの書込み、
読み出しによつて遅延要素を得る方法を第2図に
よつて説明する。先にも述べたように、DDAの
演算のスタート時にRAMは全データが零にクリ
アされる。まず第1イタレーシヨンでは夫々の遅
延要素Td0,Td1,Td2……に対応する領域の最
初のアドレス100,107,117,……に
夫々の遅延要素によつて遅延させれらるべき増分
信号が、図にで示すように書込みれる、同じ
イタレーシヨンでは、〓で示すように夫々の遅
延要素等の遅延時間に対応したイタレーシヨン数
だけ正にバイアスしたアドレス103,112,
119,……からデータを読み出すのである。次
の第2イタレーシヨンでは、最初に書込んだアド
レスから負にバイアスしたアドレス99,10
6,116,……に増分信号をで示すように
書込まれる。読み出しも、同様に〓で示すアド
レスに対して行なわれる。以後各イタレーシヨン
毎に次々とアドレスを移してゆくものとするか
ら、遅延時間Tdiに対応したイタレーシヨン数だ
け経過して初めて増分信号が読み出されることに
なるから、遅延を実現することになるのである。
この書込み、読み出しの夫々のアドレスを一般式
で示すと次のようになる。
書込ポインタ(Twpi) Twpp=ベースレジスタの値(DDA演算スタ
ート時のみ) Twpi=Twpi-1+Tdinax 読出しポインタ(TRpi) TRpi=Twpi+Tdi 上記の式から明らかなように、ベースレジスタ
の関与はDDAのスタートのときのみであり、
DDAの動作中はRAMはエンドレスに使用でき
る。又、DDAの動作中に遅延時間Tdiを変更した
いときはTdiの変化に対応して読み出しのポイン
トのみを変更すればよいのである。
次に、この書込みアドレス、読み出しアドレス
の生成回路の例を第3図、第4図により説明す
る。まず書込みについて述べる。
本実施例では、アドレスメモリ8には、先にも
述べたように各遅延要素毎に各々の最大遅延時間
(Tdinax)が予め格納されている。従つてDDAス
タート時の書込ポインタTwppを求める場合は、
ベースレジスタ26の内容を選択器28を介して
書込ポインタレジスタ(以下Twpiレジスタと称
する。)30にセツト信号31をゲート29を介
して送信せしめ設定する。このとき選択器28を
ベースレジスタ26に切換えるのは当然である。
またTwp1〜Twpiについては今度はTwpiレジスタ
30の前回の内容Twpi-1とその時、該アドレス
メモリ8から読み出したTdinaxとの加算を加算器
27で実行し、それを選択器28を通して該Tw
piレジスタ30の入力をせしめ、かつセツト信号
32により該Twpiレジスタに格納して行く訳で
ある。
次に、読み出しについて述べる。
加算器46にて前述したようにYメモリに格納
されている遅延時間TdiをYメモリより読み出し
これと前述の書込みアドレス情報Twpi33を加
算し、TRpiレジスタ47にセツトする。
この動作を各イタレーシヨン毎に毎回くり返し
て行く訳である。TRpi48がTdメモリの読み出
しアドレス情報として供給される。
第5図には、Tdメモリ20の詳細構成の一実
施例を示すものである。Tdメモリに対する書込
みの詳細は前述したので省略する。遅延さすべき
入力データΔZiはライン146を介して、書込
ステージを示すタイミング信号をライン147を
介して演算ゲート135で論理積をとり次段の
0Rゲート137にまたイニシヤル時、Tdメモリ
の全エリアをオール“0”クリアとすべく演算ゲ
ート136を介して同じくORゲート137に入
力せしめTdメモリRAMの入力データとしてい
る。
dメモリ20のRAMのアドレス情報は書込、
読出、イニシヤルの3通りが有るが、これらは書
込み時は演算ゲート138にて書込ポインタTw
pi信号33、と書込ステージを示すタイミング信
号のライン147の信号との論理積を取りRAM
のアドレスとする。読み出し時は、演算ゲート1
39にて読出ポインタTRpi信号48、読出ステ
ージを示すタイミング信号149の論理積を取り
RAMアドドレスとする。
イニシヤル時はTdメモリの全エリアを全て
“0”クリアする為、別個のアドレス生成機構が
必要となつてくる。
これは所定のタイミング信号を示すライン14
4からアドレスカウンタ143、で実現してい
る。アドレスカウンタ143はサーキユーラカウ
ンタとしてRAMの全エリアをカバーできるレン
ジ常に動作しているもので良い。アドレスカウン
タ143の出力信号150、イニシヤルモード信
号を演算ゲート140にて論理積をとり以上3つ
の信号をORゲート141を介しRAMアドレス信
号154として供給する訳である。尚、該RAM
に対する書込パルス信号153はORゲート14
2を介し通常の書込み動作時のパルスTwをライ
ン152を介して導入しイニシヤルモード時の書
込パルス生成回路145にて生成される信号ライ
ン151を介し、それぞれのモード下で供給され
る。
ここで、当然のことながら書込モード、読出モ
ード、イニシヤルモードは各々排他的な関係で成
立する性格のものであることは云うまでもない。
dメモリ20へΔZiを導入するのは、他の
DDAの演算要素と同様、ALU14,17を介す
るのがハード上有利である。又RAMの出力Dout
から得られる増分信号ΔZiはΔZメモリ11に
直接導入されるものとしても良いが、標準的な
DDAのハードとして考える場合は、ΔZ発生器
18の導入するものとするものとするのが良い。
第6図は、本発明の実施例におけるDDAのマ
イクロプログラムコードの例を参考までに示した
ものである。aは従来のDDAのマイクロプログ
ラムコードの例であり、bは、本発明の実施例の
ために付加されるマイクロプログラムコードの例
であり、最大遅延時間Tdinaxのデータを持つてい
る。
本発明によれば、Tdiを変更するだけで、遅延
時間の変更に対処できる。この場合、増分信号Δ
Zの得られる位相が変化した形でTdiの変化に対
応することになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例のDDAの概念的な構
成を示すブロツク図、第2図は本発明における実
施例でのRAMの使用形態を説明するブロツク
図、第3図、第4図はRAMへの書込み、読み出
しポイントの生成回路の例を示すブロツク図、第
5図は本発明の実施例における遅延メモリ20の
より具体的な一例の構成を示すブロツク図、第6
図はDDAのマイクロコードの例を示す構成図で
ある。 6……タイミング回路、7……シーケンスカウン
タ、8……アドレスメモリ、9……スケールメモ
リ、10……エレメントメモリ、11……ΔZメ
モリ、12……デコーダ、13……Yメモリ、1
4……加算器、15……シフトレジスタ、16…
…Rメモリ、17……加算器、18……ΔZ発生
器、20……遅延メモリ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数個の演算要素が所定の周期で所定の順序
    で繰返し実行され、且、前記演算要素の一つに遅
    延要素を含むデジタル微分解析機において、前記
    遅延要素は演算要素を遅延要素として機能させる
    マイクロ命令に含まれるその遅延要素の遅延の最
    大時間を指定するコードと前記周期での繰返し演
    算回数とで決定される書込みアドレスで遅延メモ
    リに増分の書込みを行ない、前記微分解析機の前
    記遅延要素に対応するアドレスのYメモリから与
    えられるその遅延要素の遅延時間を指定するコー
    ドだけ前記書込みアドレスからバイアスされたア
    ドレスで前記遅延メモリから増分を読み出すこと
    によつて実現されることを特徴とするデジタル微
    分解析機。
JP56105519A 1981-07-08 1981-07-08 デジタル微分解析機 Granted JPS588354A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56105519A JPS588354A (ja) 1981-07-08 1981-07-08 デジタル微分解析機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56105519A JPS588354A (ja) 1981-07-08 1981-07-08 デジタル微分解析機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS588354A JPS588354A (ja) 1983-01-18
JPS6143736B2 true JPS6143736B2 (ja) 1986-09-29

Family

ID=14409842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56105519A Granted JPS588354A (ja) 1981-07-08 1981-07-08 デジタル微分解析機

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JP (1) JPS588354A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0761737B2 (ja) * 1985-02-07 1995-07-05 富士ゼロックス株式会社 スタンプ装置

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Publication number Publication date
JPS588354A (ja) 1983-01-18

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