SU552612A1 - Устройство дл решени дифференциальных уравнений - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть использовано при построении цифровых интегрирующих машин и однородных структур.

Известно устройство дл  решени  дифференциальных уравнений высоких пор дков 1, содержаш,ее интеграторы, соединенные последовательно, блоки умножени , входы которых подключены к выходам соответствующих интеграторов, а выходы - к входам первого интегратора.

Недостатком этого устройства  вл етс  большой объем аппаратурных затрат дл  решени  дифференциальных уравнений высоких пор дков.

Известно также наиболее близкое к изобретению устройство дл  решени  дифференциальных уравнений, содержащее интеграторы, соединенные последовательно, блоки умножени  и сумматор 2.

Известное устройство также имеет большой объем аппаратурных затрат.

Цель изобретени  - упрощение устройства.

Это достигаетс  тем, что в устройство введены регистр и узел выделени  приращени . Выход сумматора соединен с первым входом узла выделени  приращени , первый выход этого узла через регистр - с первым входом сумматора, остальные входы которого св заны с выходами блоков умножени . Первый и

второй ВХОДЫ каждого блока умножени  подключены к выходам соответствующего последующего интеграторов, а третий к четвертый ВХОДЫ ЯВЛЯЮТСЯ входами соответствующих групп ВХОДОВ устройства. Второй вход узла выделени  приращени  соединен с входом устройства, а второй выход - с входом первого интегратора, выход последнего интегратора - с ВЫХОДОМ устройства. Блок умнол ени  содержит два регистра, два узла преобразовани  КОДОВ и сумматор, выход которого соединен с выходом блока, а входы сумматора через узлы преобразовани  кодов - с выходами регистров, ВХОДЫ которых св заны с первым и вторым входами блока, входы узлов преобразовани  кодов - с третьим и четвертым входами блока.

Блок-схема устройства представлена на фиг. 1; функциональна  схема блока умножени  - на фиг. 2.

Устройство содержит интеграторы 1, блоки 2 умножени , сумматор 3, узел 4 выделени  приращени , регистр 5. Каждый блок умножени  включает в себ  регистры 6, 7, узлы 8 и 9 преобразовани  кодов, сумматор 10.

Работает устройство следующим образом.

В регистры 6, 7 первых i блоков 2 занос тс  коды коэффициентов, в регистры 6, 7 (i+l)-ro блока 2 - коды других коэффициентов .

На (1+1)-й блок 2 подаетс  приращение функции, а на другие блоки 2 поступают приращепи  переменпой и ее производных.

В первом такте осуществл етс  выдача младщего разр да коэффициентов с регистров 6, 7 на сумматоры 10, в которых вычисл ютс  произведени  приращений переменной и функции на соответствующие коэффициенты, на первый вход сумматора 3, на который в этом же такте выдаетс  младший разр д предыдущей итерации из регистра 5, в освободившийс  разр д которого заноситс  с выхода сумматора 3 через блок 4 младший разр д значени  правой части уравнени .

В результате работы устройства на последующих тактах вычисл ютс  остальные разр ды правой части уравнени  и запоминаютс  в регистре 5. Затем на блок 4 подаетс  управл ющий сигнал, по которому на выход блока 4 выдаютс  разр ды переполнени , которые поступают на первый интегратор 1. В интеграторах 1, соединенных последовательно друг с другом, осуществл етс  операци  интегрировани  и вырабатываютс  новые значени  переполнени .

Последующие итерации осуществл ютс  аналогично изложенному, причем значение правой части уравнени , вычисленное на предыдущей итерации и зафиксированное в регистре 5, используетс  в последующей итерации , поступа  последовательным кодом младщими разр дами вперед на сумматор 3.

Устройство имеет меньшее количество оборудовани  по сравнению с прототипом, так как из устройства исключены часть блоков 2 умножени , количество входов сумматора 3 уменьшено в два раза, а дополнительно введенные узел 4 выделени  приращени  и регистр 5 требуют меньших затрат аппаратурных средств, чем один блок 2 умножени .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  решени  дифференциальных уравнений, содержащее интеграторы, соединенные последовательно, блоки умнол ени  и сумматор, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства, оно содержит регистр и узел выделени  приращени , причем выход сумматора соединен с первым входом узла выделени  приращени , первый выход которого через регистр соединен с первым входом сумматора, остальные входы которого соединены с выходами блоков умножени , первый и второй входы каждого из которых соединены с выходами соответствующего и последующего интеграторов, третий и четвертый входы каждого блока умножени   вл ютс  входами соответствующих групп входов устройства, второй вход узла выделени  приращени  соединен с входом устройства, а второй выход - с входом первого интегратора, выход последнего интегратора соединен с выходом устройства.
2. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок умножени  содержит два регистра , два узла преобразовани  кодов и сумматор , выход которого соединен с выходом блока, а входы сумматора через узлы преобразовани  кодов соединены с выходами регистров , входы которых соединены с первым и вторым входами блока, входы узлов преобразовани  кодов соединены с третьим и четвертыми входами блока.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Баранов В. Л. и др. О расщирении алгоритмической возможности ЦДЛ последовательного действи . Цифровые модели и интегрирующие структуры. Труды межвузовской научной конференции по теории и принципам построени  цифровых моделей и цифровых интегрирующих машин. Таганрог, 1970.

   2.Воронов А. А. и др. Цифровые аналоги дл  систем автоматического управлени , М., изд. АН УССР, 1960.