SU798862A1 - Device for solving simultaneous linear equations - Google Patents
Device for solving simultaneous linear equations Download PDFInfo
- Publication number
- SU798862A1 SU798862A1 SU782691586A SU2691586A SU798862A1 SU 798862 A1 SU798862 A1 SU 798862A1 SU 782691586 A SU782691586 A SU 782691586A SU 2691586 A SU2691586 A SU 2691586A SU 798862 A1 SU798862 A1 SU 798862A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- adders
- registers
- bit
- code
- unknowns
- Prior art date
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть применено при построении устройств дл решени систем линейных алгебраических уравнений.The invention relates to computing and can be applied in the construction of devices for solving systems of linear algebraic equations.
Известно цифровое устройство дл решени систем уравнений, построенное на базе интегратора, содерхощее интеграторы коэффициентов, интеграторы свободных членов и интеграторы неизвестных, причем выходы интеграторов коэффициентов каждого столбца соединены с выходами интеграторов свободного члена того же столбца/ выходы которых подключены ко входам интеграторов неизвестных того же столбца и входам интеграторов коэффициентов соответствующих строк li .A digital device for solving systems of equations is known, built on the basis of an integrator, including integrators of coefficients, integrators of free members and integrators of unknowns, and the outputs of the integrators of the coefficients of each column are connected to the outputs of the integrators of the free term of the same column / outputs of which are unknown and the inputs of the coefficients integrators of the corresponding lines li.
Недостатками данного устройства вл ютс большое количество оборудовани , низкое быстродействие, трудность определени конца решени .The disadvantages of this device are a large amount of equipment, low speed, the difficulty of determining the end of the solution.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому . вл етс устройство дл решени систем линейных алгебраических уравнений, которое содержит регистры свободных членов, запоминакиций блок коэффициентов , сумматоры, множительные блоки , регистры неизвестных схемы приThe closest in technical essence to the proposed. is a device for solving systems of linear algebraic equations, which contains registers of free members, memorization of a block of coefficients, adders, multipliers, registers of unknowns
ема, выходы регистров свободных членов соединены с первыми входами первых сумматоров соответствующих строк из сумматоров, к вторым входам которых подключены выходы множительных блоков соответственно, сумматоры соединены последовательно, причем :выходы последних п-ых сумматоров подсоединены к входам схем приема ema, the outputs of the registers of free members are connected to the first inputs of the first adders of the respective rows of adders, to the second inputs of which the outputs of multiplying blocks are connected, respectively, the adders are connected in series, moreover: the outputs of the last nth adders are connected to the inputs of receiving circuits
0 соответственно, выходы которых подключены к соответствующим входам регистров неизвестных, выходы которых соединены с общей точкой объединенных первых входов соответствующих0, respectively, whose outputs are connected to the corresponding inputs of the registers of unknowns, whose outputs are connected to a common point of the combined first inputs of the corresponding
5 множительных блоков каждой строки из множительных блоков, выходы запоминающих блоков коэффициентов подсоединены к, общей точке объединенных вторых входов множительных блоков5 multiplying blocks of each row of multiplying blocks, the outputs of the storage blocks of coefficients are connected to the common point of the combined second inputs of multiplying blocks
соответствук дих строк 2 .Corresponding dich lines 2.
Работа устройства заключаетс в следующем. С выходов запоминающи : блоков на входы множительных блоков соответствующих строк поступают зна5 чени коэффициентов параллельным кодом, а с выходов регистров неизвестных в соответствующем такте и на входы соответствующих множительных блоков каждой строки подаютс The operation of the device is as follows. From the outputs, the memorized: the blocks to the inputs of the multiplying blocks of the corresponding lines receive the values of the coefficients by a parallel code, and from the outputs of the registers of the unknown in the corresponding cycle and to the inputs of the corresponding multiplying blocks of each line
Q последовательно (начина с младших)Q sequentially (starting with the younger ones)
разр ды неизвестных. Тюлученные разр ды произведений коэффициентов на неизвестные в соответствующем такте суммируютс между собой и с кодом свободного члена на последовательном сумматоре, состо щем из п сумматоров Результаты выполненных операцийranks unknowns. Transmitted bits of the products of coefficients to unknowns in the corresponding cycle are summed up among themselves and with the code of the free term on a sequential adder consisting of n adders. Results of the operations performed
(код нев зки) передаютс в схему приема,котора преобразует поступивший код нев зки в код неизвестного(unpacked code) is transmitted to a receive circuit that converts the received unanswered code to an unknown code.
(например, выдел етс часть величины нев зки). Полученное таким образом новое приближение неизвестного будет использовано в следующей итерации. Данное устройство имеет существенный недостаток - низкое бцстродействие . Это объ сн етс тем, что код нев зки проходит столбец из п одноразр дных сумматоров, а при достаточно большом пор дке п решаемой системьа уравнений врем решени может быть недопустимо большим.(for example, a part of the magnitude of the mask is highlighted). The new approximation of the unknown thus obtained will be used in the next iteration. This device has a significant drawback - low power. This is due to the fact that the skew code passes a column of n one-bit adders, and for a sufficiently large order of the solved system of equations, the solution time may be unacceptably long.
Цель изобретени - повышение быстродействи устройства.The purpose of the invention is to increase the speed of the device.
Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл решени систем линейных уравнений, содержащее запоминающие блоки коэффициентов регистры нев зок, регистры неизвестных , одноразр дные сумматоры, введены сдвиговые регистры, сумматоры и приоритетный блок, управл ющий вход которого вл етс управл ющим входом устройства, первый вход каждого сумматора соединен с выходом соответствующего запоминающего блока коэффициентов , второй вход - подключен к выходу соответствующего сдвигового регистра, вход которого соединен с первым выходом регистра нев зок, выход каждого сумматора соединен с входом соответствующего регистра нев зок и с одним из входов приоритетного блока, первый выход которого подключен к управл ющим входам сдвиговых регистров, второй выход приоритетного блока соединен с первыми входами одноразр дных сумматоров, управл ющий вход каждого из которых соединен с вторым выходом соответствующего регистра нев зок, выход каждого одноразр дного сумматора через соответствующий регистр неизвестных соединен с своим вторым входом.This goal is achieved by the fact that the device for solving systems of linear equations, containing memory blocks of coefficients, registers of bursts, registers of unknowns, one-bit adders, shift registers, adders and a priority block whose control input is the first the input of each adder is connected to the output of the corresponding storage unit of coefficients, the second input is connected to the output of the corresponding shift register, the input of which is connected to the first output the register house is inverse, the output of each adder is connected to the input of the corresponding register of distractors and to one of the inputs of the priority block, the first output of which is connected to the control inputs of the shift registers, the second output of the priority block is connected to the first inputs of single-bit adders, the control input of each of which is connected to the second output of the corresponding register, the output of each one-bit adder is connected to its second input through the corresponding register of unknowns.
На фиг.1 схематически представлено предлагаемое устройство; на фиг.2 - схема приоритетного блока; на фиг.З - схема сдвигового регистра .Figure 1 schematically presents the proposed device; figure 2 - scheme of the priority block; on fig.Z - scheme shift register.
Устройство содержит запоминающие блоки 1 коэффициентов, сумматоры 2 регистры 3 нев зок, приоритетный блок 4, одноразр дные сумматоры 5, регистры 6 неизвестных, сдвиговые регистры 7, управл ющий вход 8 устройства, ИЛИ 9, сдвиговый регистр 10, элементы И 11, регистрThe device contains memory blocks of 1 coefficients, adders 2 registers 3 non-current, priority block 4, one-bit adders 5, registers 6 unknowns, shift registers 7, control input 8 of the device, OR 9, shift register 10, And 11 elements, register
12, шифратор 1з, триггеры 14, элементы И 15. .12, encoder 1z, triggers 14, elements I 15..
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
В запоминающий блок 1 коэффициентов занос тс коды коэффициентов соответствующих строк, в регистры 6 неизвестных - нулевые начальные приближени неизвестных, а в регистры 3 нев зок - коды соответствующих свободных членов решаемой системы уравнений. Содержимые всех сумматоров устанавливаютс в нуль. На, выходах блока 4 образуютс соответственно 609-q. К , где К - разр дные коды 11...1 и 00...О (q - основание системы счислени ).In the storage unit 1 of the coefficients, the coefficient codes of the corresponding lines are written in the registers, 6 registers of the unknowns are zero initial approximations of the unknowns, and the registers of the 3 stresses are the codes of the corresponding free members of the solved system of equations. The contents of all adders are set to zero. On, the outputs of block 4 are formed respectively 609-q. K, where K - bit codes 11 ... 1 and 00 ... O (q is the base of the number system).
На нулевой итерации код соответствующего свободного члена с выхода регистра 3 нев зки через сдвиговый регистр 7 без задержки (на его управл ющий вход подан нулевой сигнал) поступает на вход сумматора 2 соответственно , на второй вход которого ничего не подаетс . В результате коды свободных членов проход т через сумматоры 2 без изменений, затем поступают в регистры нев зок 3 соответственно и в блок 4. В этом блоке происходит выделение старшего разр да наибольшего (по модулю) свободного члена. Код адреса полученного старшего разр да устанавливаетс на первом выходе блока 4, а на втором выходе - К-разр дный код этого старшего разр да. Полученный таким образом код старшего разр да представл ет собой величину приращени неизвестных , котора измен етс в зависимости от сигнала на управл квдем входе 8. Код адреса старшего разр да управл ет длительностью задержки с помощью сдвиговых регистров 7 подачи кодов свободных членов из регистров 3 нев зок в сумматоры 2.At zero iteration, the code of the corresponding free member from the register 3 output is through the shift register 7 without delay (a zero signal is applied to its control input) is fed to the input of the adder 2, respectively, to the second input of which nothing is fed. As a result, the codes of the free members pass through the adders 2 without changes, then they go to the registers of slave 3, respectively, and to block 4. In this block, the highest bit of the largest (modulo) free member is selected. The address code of the received high-order bit is set at the first output of block 4, and at the second output - the K-bit code of this high-order bit. The high-order code obtained in this way is the increment value of the unknowns, which varies depending on the signal on the control input 8. The high-order address code controls the delay time using the shift registers 7 for supplying free member codes from the registers 3 in adders 2.
В первой интерации из запоминающих блоков 1 коэффициентов в сумматоры 2 поступают последовательно разр ды (начина с младших) кодов коэффициентов соответствующих строк. Через определенное количество тактов определ емое кодом адреса значащей единицы величины .приращени неизвестных , в сумматоры 2 добавл ютс соответственно разр ды (начина с младших ) свободных членов. После проведени указанных операций на выходах сумматоров 2 по вл ютс результаты, представл ющие собой коды соответствующих нев зок, которые поступают в соответствующий регистр 3 дл хранени на врем итерации и в приоритетный блок 4, где из полученных кодов нев зок вьщел етс самый старший разр д , который представл ет собой величину приращени неизвестных на следующей итерации. В этой же, первой, итерации одновременно с получением кодов нев зок происходит вычислениеIn the first interaction, the storing blocks 1 of the coefficients in adders 2 are successively received bits (starting from the lower ones) of the coefficient codes of the corresponding rows. After a certain number of ticks, determined by the address code of a significant unit of increment of the unknowns, the adders (2) of the lower members of the free members are added to the adders 2. After the above operations, the outputs of the adders 2 produce results representing the codes of the corresponding bins, which go to the corresponding register 3 for storage for the iteration time and to the priority block 4, where the most significant bit is received from the received bins which is the increment value of the unknowns at the next iteration. In the same, first, iteration, simultaneously with the receipt of codes of
ОВЫХ приближений неизвестных. ЭтоTOTAL unknowns approximations. it
ычисление заключаетс в следующем. а сумматоры 5 поступают коды предыущего значени соответствующего незвестного из регистров 6 неизвестых и приращение неизвестного изThe calculation is as follows. and adders 5 receive the codes of the previous value of the corresponding unknown from the registers of 6 unknowns and the increment of the unknown from
лока 4. Режимом работы сумматоров5 (сложение или вычитание) управл ют коды, полученные с вторых входов соответствующих регистров 3 (выходы знаковых разр дов).Locale 4. The operation mode of adders5 (addition or subtraction) is controlled by codes obtained from the second inputs of the corresponding registers 3 (the outputs of sign bits).
Все последующие итерации идентичны первой.All subsequent iterations are identical to the first.
Приоритетный блок 4 работает следующим образом. На входы элемента ИЛИ 9 поступают разр ды (начина с младших) кодов соответствующих нев зок . Элемент ИЛИ 9 определ ет наличие соответствующей значагцей единицы в одноименных разр дах кодов всех нев зок, а сдвиговый регистр 10 фильтрует эту информацию. Содержимое сдвигового регистра 10 сдвигаетс в каждом такте на один разр д вправо (в сторону старших разр дов).Priority unit 4 operates as follows. The inputs of the element OR 9 receive bits (starting from the younger ones) of the corresponding nets. The element OR 9 determines the presence of the corresponding value of the unit in the same-bit bits of the codes of all bounds, and the shift register 10 filters this information. The content of the shift register 10 is shifted in each clock cycle one digit to the right (toward the higher bits).
За К тактов в сдвиговом регистре 10 получаетс К - разр дное слово, значащий каждый разр д которого свидетельствует о наличии его в одноименном разр де хот бы одной нев зки . Далее с помощью элементов И 11 выдел етс старший значащий разр д слова, хранимого в сдвиговом регистре 10. Элементы И 11 соединены так, что инверсный выход каждого, последующего за старшим, разр да разрешает прохождение единицы с пр мого выхода, например, i-го разр да сдвигового регистра 10 на вход регистра 12, а все последующие за I-ьш элементом И 11 остаютс закрытыми. Вьщеленный код старшей единицы, ус;тановленный в регистре 12, может быть из-менен в пределах зависимости от сигнала, поступающего на управл ющий вход регистра 12 с входа 8. Код, установленный в регистре 12, представл ет собой код приращени . неизвестных и подаетс через шифратор 13 на первый выход и без преобразований на второй выход блока 4. Код, поступивший на второй вход первого (фиг.З) элемента-И 15 и входFor K clock cycles in the shift register 10, K is received, a bit word, meaning each bit of which indicates its presence in the same bit of even one gap. Next, using elements 11 and identifying the most significant bit of the word stored in the shift register 10. Elements 11 are connected so that the inverse output of each subsequent to the highest bit allows the unit to pass from the direct output, for example, the i-th the bit of the shift register 10 is at the input of the register 12, and all subsequent to the i-th element And 11 remain closed. The allocated code of the higher unit set in register 12 can be changed within the limits of the signal from the control input of register 12 from input 8. The code set in register 12 is the increment code. unknown and fed through the encoder 13 to the first output and without conversions to the second output of block 4. The code received at the second input of the first (FIG. 3) element-I 15 and input
триггера 14, задерживаетс в зависи-i мости,от кода на управл ющем входе сдвигового регистра 7, т.е. на первых входах элементов И 15. Например, при коде на элементах И 15 101 (стар;ший , правый, разр д подаетс на верхний элемент И 15) код, прошедший через регистр 7,. задерживаетс на два разр да.the trigger 14, is delayed depending on the bridge, on the code at the control input of the shift register 7, i.e. at the first inputs of the And 15 elements. For example, with the code on the And 15 101 elements (the old, wide, right, bit is fed to the upper element And 15) the code passed through register 7 ,. delayed by two.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782691586A SU798862A1 (en) | 1978-12-05 | 1978-12-05 | Device for solving simultaneous linear equations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782691586A SU798862A1 (en) | 1978-12-05 | 1978-12-05 | Device for solving simultaneous linear equations |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU798862A1 true SU798862A1 (en) | 1981-01-23 |
Family
ID=20796467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782691586A SU798862A1 (en) | 1978-12-05 | 1978-12-05 | Device for solving simultaneous linear equations |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU798862A1 (en) |
-
1978
- 1978-12-05 SU SU782691586A patent/SU798862A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4115867A (en) | Special-purpose digital computer for computing statistical characteristics of random processes | |
SU798862A1 (en) | Device for solving simultaneous linear equations | |
US3373269A (en) | Binary to decimal conversion method and apparatus | |
SU596952A1 (en) | Arrangement for solving differential simultaneous equations | |
SU734669A1 (en) | Converter of proper binary fraction into binary-decimal fraction and integer binary-decimal numbers into binary numbers | |
SU830396A1 (en) | Device for solving simultaneous linear equations | |
SU813446A1 (en) | Device for solvingsystems of linear equations | |
SU388278A1 (en) | INTEGRATOR FOR PARALLEL DIGITAL INTEGRATING MACHINE WITH ELECTRONIC SWITCHING | |
SU385283A1 (en) | ANALOG-DIGITAL CORRELATOR | |
SU811275A1 (en) | Device for solving linear algebraic equations | |
SU824217A1 (en) | Device for solving simultaneous linear algebraic equations | |
SU682895A1 (en) | Apparatus for computing exponential functions | |
SU798863A1 (en) | Digital device for solving simultaneous algebraic equations | |
SU551643A2 (en) | Device for calculating sums of products | |
SU962942A1 (en) | Device for multiplying in residual class system | |
SU924703A1 (en) | Square rooting device | |
SU1013972A1 (en) | Spectral analysis device | |
SU552612A1 (en) | Device for solving differential equations | |
SU1001101A1 (en) | Device for distributing tasks for processors | |
SU696451A1 (en) | Pulse number multiplier | |
SU960805A1 (en) | Multiplication device | |
SU856011A1 (en) | Counting device | |
SU439805A1 (en) | Square root extractor | |
SU1156066A1 (en) | Device for multiplying binary numbers | |
SU1132295A2 (en) | Computation node of digital network |