SU1179367A1 - Device for solving set of linear algebraic equations - Google Patents
Device for solving set of linear algebraic equations Download PDFInfo
- Publication number
- SU1179367A1 SU1179367A1 SU833618055A SU3618055A SU1179367A1 SU 1179367 A1 SU1179367 A1 SU 1179367A1 SU 833618055 A SU833618055 A SU 833618055A SU 3618055 A SU3618055 A SU 3618055A SU 1179367 A1 SU1179367 A1 SU 1179367A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- inputs
- shift
- elements
- groups
- output
- Prior art date
Links
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕ- , НИИ, содержащее матрицу размером ПП регистров коэффициентов, м сдвиговых регистров неизвестных, ц сдвиговых регистров свободных членов, П сумматоров (п - пор док системы линейных алгебраических уравнений) и генератор, тактовых импульсов, отличающеес тем, что, с целью увеличени быстродействи , в него введены перва и втора матрицы размером И- И групп элементов И и счетчик , причем первые входы элементов И и счетчик, причем первые входы элементов И (А ,р-ых групп первой и второй матриц соединены соответственно , с пр мыми и инверсными выходами (.1,)-го регистра коэффициентов матрицы , 4 tj-i t информационный вход -го сдвигового регистра свободных членов соединен с выходом 1-го сумматора , i 1,п , входы -го сумматора соединены с информационным входом i-ro сдвигового регистра свободных членов и с соответствующими выходами элементов И групп t-ых строк первой и второй матриц, выход старшего разр да -го сдвигового регистра свободных членов соединен с входом первого младшего разр да i -го сдвигового регистра неизвестных и с вторыми входами элементов И групп t -ых столбцов первой и второй матриц, пр мой выход знакового разр да п-го сдвигового регистра свободных членов соединен с третьими входами элементов И групп 1 -ых столбцов первой (Л матрицы, инверсный выход знакового С разр да -ГС сдвигового регистра свободных членов соединен с входом второго младшего разр да i -го сдвигового регистра неизвестных и третьими входами элементов И групп -ых столбцов второй матрицы, пр мой выг ход генератора тактовых импульсов . соединен с входами записи сдвиговых М регистров свободных членов и с входами сдвига сдвиговых регистров неизвестных , инверсный выход генератора тактовых импульсов соединен с входами сдвига сдвиговых регистров свободных членов и со счетным входом счетчика , выход переполнени которого соединен с входом останова генератора тактовых импульсов.DEVICE FOR SOLUTION OF LINEAR ALGEBRAIC EQUATION SYSTEMS, a scientific research institute containing a matrix with PP size of registers of coefficients, m shift registers of unknowns, c shift registers of free members, P adders ( that, in order to increase speed, the first and second matrices of the AND-AND groups of the AND elements and the counter are entered into it, the first inputs of the AND elements and the counter, the first inputs of the AND elements (A, p-th groups of the first and the second matrices are connected, respectively, with direct and inverse outputs (.1,) of the matrix coefficients register, 4 tj-i t information input of the shift register of free members connected to the output of the 1st adder, i 1, п, inputs - the adder is connected to the information input of the i-ro shift register of free members and with the corresponding outputs of the elements and groups of the t-th rows of the first and second matrices, the output of the higher bit of the ith shift register of free members is connected to the input of the first junior bit of the i th shift register is not known and the second inputs of the elements And groups of the t-th columns of the first and second matrices, the direct output of the sign bit of the n-th shift register of free members is connected to the third inputs of the elements And groups of the 1st columns of the first (L matrix, the inverse output of the sign C bit -GS of the shift register of free members is connected to the input of the second least significant bit of the i -th shift register of unknowns and the third inputs of the elements AND groups of the second matrix of the second matrix, the forward clock pulse generator. connected to the write inputs of the shift M registers of free members and with the shift inputs of the unknown registers, the inverse output of the clock generator is connected to the shift inputs of the shift registers of the free members and with the counter input of the counter, the overflow output of which is connected to the clock pulses.
Description
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть применено при построении специализирован ных и проблемно-ориентированных про цессоров дл решени систем линейны алгебраических у| авнений (СЛАУ) в двоичной системе счислени . Цель изобретени - увеличение быс тродействи . Алгоритм дл решени СЛАУ вида 1)j,i l,n . 21 а;; V: ом представл етс по методу цифра за цифрой следующим образом: 1 С« м-1-Чп(еГ)) H.)Jo. М при i-j. .К40 сС f-b;,;cb, или дл непосредственной структурн реализации в предлагаемом устройст в видеThe invention relates to computing and can be applied in the construction of specialized and problem-oriented processors for solving systems that are linear to algebraic | binary notation (SLAE) in binary number system. The purpose of the invention is to increase fastness. The algorithm for solving a SLAE of the form 1) j, i l, n. 21 a ;; V: ohm is represented digit-by-digit by the method as follows: 1 C "m-1-PE (eG)) H.) Jo. M with i-j. .К40 сС f-b;,; cb, or for the direct structural implementation in the proposed device in the form
,)j4(-sign()) О, если ст.разр. ,) j4 (-sign ()) Oh, if art.
.«10 Г. "10 G
1, если ст.разр. 1, if Art. Diff.
при at
(3)(3)
°гЕ-;г- .° HE-; g-.
(6)(6)
tj -ё If 2-«, к-о tj - e If 2- “to
Xpexi Z-VXpexi Z-V
J krO J J krO J
i jHTn, . bVGfO,l$,i jHTn,. bVGfO, l $,
xl. е{1, 0 (7) Условием перехода на (К+1)-й шаг вл етс вьшолнение соотношени .,5|е, . . (4) Таким образом, переход на следующий шаг осзтцествл етс , если на данном шаге значение каддой нев зки уменьшаетс как минимум в два раза, т.е. обнул етс старший разр д в регистрах свободных членов . Гарантией поразр дного уменьшени нев зок СЛАУ вл етс соблюдение услови сходимости, которое дл итера ционных процессов оцениваетс следующим соотношением «м. а; Oj.i Верность получаемых на каждом шаге цифр в значени х корней гарантируетс условием (5). Все козффициенты , свободные члены и искомые корни дл СЛАУ ввда (1) представл ютс правильными дроб ми и задаютс в позиционной системе счислени с основанием 2 р-разр дньми симметричными коцамй в видеxl. e {1, 0 (7) The condition for the transition to the (K + 1) -th step is the fulfillment of the relation., 5 | e,. . (4) Thus, the transition to the next step is realized if, at this step, the value of caddy delay is reduced by at least two times, i.e. high bit in free member registers is zeroed. A guarantee of a one-off reduction of the SLAE level is the observance of the convergence condition, which for iterative processes is estimated by the following relationship "m. but; Oj.i The fidelity of the figures obtained at each step in the values of the roots is guaranteed by condition (5). All the coefficients, free terms, and the sought-after roots for a VLAU SLAE (1) are represented by regular fractions and are specified in the positional number system with a 2 p-bit base of symmetric komtsy in the form
b; - в регистры свободных членовb; - to the registers of free members
На чертеже представлена структур-h сдвиговых регистров 3 свободныхThe drawing shows the structure-h shift registers 3 free
на схема устройства.55членов, п сумматоров 4, генератор 5on the device diagram. 55 members, n adders 4, generator 5
Устройство содержит матрицу разме-тактовых импульсов, шины 6 записиThe device contains a matrix of size-clock pulses, bus 6 records
ром п-п регистров 1 коэффициентов,. коэффициентов, шины 7 записи свободп сдвиговых регистров 2 неизвестных,ных членов, выходные шины 8, первую и вторую матрицу размером п. п групп элементов И соответственно 9 и 10, с Гетчик 11, шину 12 начальной установки . Так как записываема в регистры 2 на каждом шаге информаци (а именно , разр ды неизвестных) имеет знак, а кодирование знаков в двоичной системе счислени осуществл етс следующим образом: - - 0; + - 1, то отличительной чертой этих регистров от остальных вл етс лишь увеличенна вдвое разр дность. Сумматор 4 конструктивно выполнен по комбинационной схеме и имеет (п+ +1) р-разр дных входов. Вычисление значений корней СЛАУ с необходимой точностью (р разр дов) в устройстве производитс до по влени сигнала переноса счетчика 11. Этот сигнал при достижении счетчиком значени р блокирует работу генератора тактовых импульсов 5. Емкость счетчика таким образом однозначно оп редел ет точность (количество вычисл емых разр дов в значени х корней). Устройство работает следующим образом. После записи в регистры 1 по ши нам б коэффициентов решаемой СЛАУ и установки на шинах 7 ее свободных членов сигналом по шине 12 обнул етс счетчик 11, т.е. переходит в состо ние О выход переноса. Это позвол ет запуститьс генератору тактовых , сов 5. . Первым положительным фронтом им .пульса с пр мого выхода генератора синхронизируетс запись с шин 7 в ре гистры 3 свободных членов и производитс пустой сдвиг в регистрах 2, поскольку до начала работы регистры 3 были пусты, т.е.-старший значащий разр д находилс в состо нии О, Это нулевое состо ние обеспечиваетс и без предварительного обнулени , так как после окончани решени в устройстве любой предыдущей СЛАУ по условию (4) старпшй разр д обнулен. Первым положительным фронтом импульса с инверсного выхода генератора 5 осуществл етс сдвиг значений свободных членов на один разр д влево, тем самым в старшие значащие разр ды регистров поступают первые разр ды свободных членов дл анализа, установки на входах регистров 2, управлени соответствующими группами элементов И 9 и 10. НД прот жении всего пр.оцссса вычислений за врем которое проходит между по влением положительных фронтов с пр мого выхода генератора 5, происходит запись в регистры 3, сдвиг в регистрах 2, а через равные длительности положительного импульса с пр мого выхода генератора тактовых импульсов - сдвиг в регистрах 3. За врем между положительными фронтами с инверсного и пр мого выходов гарантированно по вл етс результат на вькодах сумматоров 4. Кроме того, положительные фронтом с инверсного выхода генератора 5, подключенного к счетному входу суммирующего счетчика 11, прибавл етс 1 к его содержимому. После по влени 1 на выходе переноса счетчика 11 работа генератора тактовых импульсов блокируетс . Врем вычислени корней СЛАУ п-го пор дка с р значащими двоичными цифрами определ етс следующим образом: C.Cj-.p,rum pn registers 1 coefficients ,. coefficients, bus 7 records of the free shift registers 2 unknown terms, output bus 8, the first and second matrix of the size of an np of groups of elements And 9 and 10, respectively, with Getchik 11, the bus 12 of the initial installation. Since the information recorded in registers 2 at each step (namely, the bits of the unknowns) has a sign, and the coding of characters in the binary number system is carried out as follows: - - 0; + - 1, then the distinctive feature of these registers from the rest is only the doubled magnitude. The adder 4 is structurally made according to the combinational circuit and has (n + +1) p-bit inputs. Calculation of the SLAE root values with the required accuracy (p bits) in the device is performed until the transfer signal of counter 11 appears. This signal, when the counter reaches the value of p, blocks the operation of the clock generator 5. The capacity of the counter thus uniquely determines the accuracy (the number of bits in the values of the roots). The device works as follows. After writing to registers 1, the coefficients of the solved SLAE are set by us and the bus 11 is set up by the signal on bus 12, counter 11, i.e. transitions to the state of the output transfer. This allows the clock generator to be started. The first positive front of the pulse from the direct output of the generator synchronizes the recording from the bus 7 to the registers of 3 free members and produces an empty shift in the registers 2, because before the start of work the registers 3 were empty, i.e. the most significant bit was O state. This zero state is also provided without prior zeroing, since after termination of the solution in the device of any previous SLAW, by condition (4), the old bit is reset. The first positive front of the pulse from the inverted output of the generator 5 shifts the values of free members by one bit to the left, thereby entering the first significant bits of the free members for analysis, setting the inputs of the registers 2, controlling the corresponding groups of elements And 9 and 10. The ND over the entire process of computation over the time that passes between the occurrence of positive fronts from the direct output of generator 5, is written to registers 3, shifted in registers 2, and after equal lengths positive pulse from the forward output of the clock pulse generator - shift in registers 3. During the time between the positive fronts from the inverse and forward outputs the result is guaranteed on the codes of the adders 4. In addition, a positive front from the inverse output of the generator 5 connected to the counting input of summing counter 11 is added to its contents. After the appearance of 1 at the transfer output of the counter 11, the operation of the clock pulse generator is blocked. The calculation time of the n-th SLAE root order with p significant binary digits is determined as follows: C.Cj-.p,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833618055A SU1179367A1 (en) | 1983-05-03 | 1983-05-03 | Device for solving set of linear algebraic equations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833618055A SU1179367A1 (en) | 1983-05-03 | 1983-05-03 | Device for solving set of linear algebraic equations |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1179367A1 true SU1179367A1 (en) | 1985-09-15 |
Family
ID=21073077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833618055A SU1179367A1 (en) | 1983-05-03 | 1983-05-03 | Device for solving set of linear algebraic equations |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1179367A1 (en) |
-
1983
- 1983-05-03 SU SU833618055A patent/SU1179367A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР 824217, кл. G 06 F. 15/324, 1981 л Евреинов Э.В., Прангишвили И.В. Цифровые автоматы с настраиваемой структурой (однородные среды). М. Энерги , 1974, с. 193-196. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1179367A1 (en) | Device for solving set of linear algebraic equations | |
US3311739A (en) | Accumulative multiplier | |
SU940167A1 (en) | Device for solving linear simultaneous equations | |
SU1179327A1 (en) | Device for raising to power | |
SU1024906A1 (en) | Multiplication device | |
SU326576A1 (en) | MULTIPLICATION DEVICE | |
SU911520A1 (en) | Device for squaring n-digit numbers | |
SU1300464A1 (en) | Device for calculating value of square root | |
SU940165A1 (en) | Device for functional conversion of ordered number file | |
SU970358A1 (en) | Device for squaring | |
RU1786484C (en) | Universal adder | |
SU1410024A1 (en) | Multiplication device | |
RU2055394C1 (en) | Device for search of roots | |
SU1654814A2 (en) | Multiplier | |
SU1032453A1 (en) | Device for multiplying | |
SU1062693A1 (en) | Device for calculating values of function y equal to l in the power of x | |
SU783787A1 (en) | Converter of binary code into binary-decimal code of degrees and minutes | |
SU860065A1 (en) | Arithmetic device | |
RU1783618C (en) | Converter of binary k-digit code to binary code | |
SU1140118A1 (en) | Device for calculating value of square root | |
SU1462296A1 (en) | Iteration-type conveyer division device | |
SU1111153A1 (en) | Device for multiplying n-digit numbers | |
SU911521A1 (en) | Digital function generator | |
SU1113799A1 (en) | Device for extracting square root | |
SU1185328A1 (en) | Multiplying device |