SU813446A1 - Устройство дл решени систем ли-НЕйНыХ уРАВНЕНий - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО дл  РЕШЕНИЯ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ ки подаютс  последовательно, начина с младших, разр ды неизвестных. Полученные разр ды произведений коэффициентов на неизвестные в соответствующем такте суммируютс  между со бой и с кодом свободного члена на последовательном сумматоре, состо щем из п сумматоров. Результат выполненных операций (код нев зки) передаетс  в -схему приема, котора  преобразует поступивший код нев зки в код неизвестного (например, выдел етс  часть величины нев зки), Полученное таким образом новое прибли жение неизвестного используетс  в следующей итерации. Недостаток этого устройства большое количество оборудовани , ко торое заключаетс  в основном в п строках из сумматоров и в п строках из п множительных блоков, причем каждый из последних, в свою очередь содержит к - разр дный сумматор и к разр дный регистр. Цель изобретени  - сокращение об рудовани , Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  решени  сис тем линейных уравнений, содержгицее сумматор, запоминающий блок неизвес ных, регистры, накапливающие суммат ры и запоминающие блоки коэффициентов , выход каждого из которых подключен к, первому входу соответству ющего накапливающего сумматора, вто рой вход которого соединен с первым выходом соответствующего регистра, содержит блок выделени  приращени  .неизвестных, блок управлени  сдвигом , коммутатор и блок формировани  тактовых сигналов, выходы которого подключены соответственно к первому и второму управл ющим входам блоков выделени  приращени  неизвестных, блока управлени  сдвигом и к управл ющему входу коммутатора, выход каждого накапливающего сумматора подключен к входу соответствующего регистра и к соответствующему информационному входу блока выделени  приращени  неизвестных, выход которого подключен к первому входу сумматора и к входу блока управлени  сдвигом, первый выход которого сое динён с входом блока формировани  тактовых сигналов, второй выход бло ка управлени  сдвигом подключен к первым управл ющим входам накапливающих сумматоров, вторые управл ющие входы которых соединены с выходом коммутатора, второй выход каждого регистра соединен с соотВетствукицим входом коммутатора, ко торого подключен к управл ющему вхо ду сумматора J, второй вход которого соединен с выходом запоминающего блока неизвестных, вход которого подключен к выходу сумматора, Кроме того, в устройстве блок выделени  приращени  неизвестных содержит регистр, две группы элементов И, элементы НЕ и группу элементов ИЛИ, входы которых соединены с информационными входами блока, выход каждого элемента ИЛИ, кроме последнего , подключен к первому входу соответствующего элемента И первой группы и через элемент НЕ к первому входу соответствующего элемента И второй группы, вторые входы первых элементов И первой и второй групп соединены с первым управл ющим входом блока, выходы элементов И первой группы подключены соответственно к входам регистра, выход которого  вл етс  выходом блока, выход каждого элемента И второй группы подключен к вторым входам последующих элементов И первой и второй групп, выход последнего элемента ИЛИ соединен с первым входом последнего элемента И первой группы, управл ющий вход регистра  вл етс  вторым управл ющим входом блока, а блок управлени  сдвигом содержит элемент И, триггер, счетчик и шифратор , вход которого  вл етс  входом блока, выход шифратора соединен с входом счетчика, выход которого соединен с первым входом триггера и с первым выходом блока, второй вход триггера подключен к первому управл ющему входу блока, второй управл ющий вход которого соединен с управл ющим входом счетчика и с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу триггера, выход элемента И  вл етс  вторым выходом-блока. На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 и 3 - схемы соответственно блока выделени  приращени  неизвестных и блока управлени  сдвигом. Устройство содержит запоминающие блоки 1 коэффициентов, накапливающие сумматоры 2, регистры 3, блок 4 выделени  приращени  неизвестных,блок 5 управлени  сдвигом, коммутатор 6, сумматор 7, запоминающий блок 8 неизвестных , блок 9 формировани  тактовых сигналов, группа элементов ИЛИ 10, элементы НЕ 11, группы элементов И 12, 13, регистр 14, шифратор 15, счетчик 16, триггер 17, элемент И 18, Устройство работает следующим образом. В запоминающий блок 1 коэффициентов занос тс  коды коэффициентов соответствующих строк, в регистрах 3 устанавливаютс  соответственно коды свободных членов, в запоминающий блок 8 неизвестных занос тс  нулевые начальные приближени  неизвестных . Накапливающие сумматоры 2 устанавливгиотс  в ноль, В нулевой

итерации решени  системы уравнений в накапливающие сумматоры 2 поступают соответственно коды свободных коэффициентов, хран щиес  в регистрах 3. Далее коды свободных членов из накапливающих сумматоров 2 подаютс  на входырегистровЗ соответственно , где запоминаютс ,и на соответствующие входы блока 4 выделени  приращени  неизвестных. В этом блоке происходит выделение старшего разр да наибольшего по модулю свободного члена. Далее с выхода блока 4 выделени  приращени  неизвестных полученный код приращени  неизвестного поступает на вход блока 5 управлени  сдвигом, где преобразуетс  в другой код, который управл ет сдвигрм содержимого накапливающих сумматоров 2 на число разр дов, равное весу значащей единицы кода приращени  неизвестного, а также поступает на вход сумматора 7.

В следующей первой итерации решени  системы уравнений с выходов запоминающих блоков 1 коэффициентов в накапливающие сумматоры 2 поступают в каждом такте коэффициенты соответствующей строки системы уравнений причем режим работы (сложение или вычитание) накапливающих сумматоров

2определ етс  сигналом На их управл ющем входе. Этрт сигнал представл ет собой код знака соответствующего свободного члена (в последующих итераци х - Ьоответствующей нев зки)

и поступает с выхода коммутатора б, который в каждом такте итерации осуществл ет последовательную колмутаци выходов знаковых разр дов регистров

3с помощью сигнала/ поступающего на его управл ющий вход от блока 9.

В каждой итерации в соответствующем такте производитс  операци  суммировани  или вычитани  в сумматоре 7 (в зависимости от сигнала на управл ющем входе), полученного значени  приращени  неизвестного в блоке 4 выделени  приращени  неизвестных с его предыдущим значением, которое хранитс  в запоминающем блоке 8 неизвестных . Затем на место предыдущего записываетс  новое значение неизвестного.

В результате алгебраического суквлировани  коэффициентов строк в соответствующих накапливающих сумлаторах 2 происходит сдвиг полученных сумм на количество разр дов, определ емое блоком 5 управлени  сдвигом Затем к содержимым накапливающих сумматоров 2 прибавл ютс  коды свободных членов (в последующих итераци х - коды нев зок) соответственно

Все следующие итерации осуществлютс  аналогично первой.

Конец решени  может быть определен , например, по достижении величины суммы квадратов нев зок заданного малого числа. Подсчет суммы квсщратов нев зок может осуществл т блок 9 по информации, поступающей на его вход от блока 5 управлени  сдвигом.

Работа блока 4. выщелени  приращени  неизвестных заключаетс  в следующем .

На входы соответствующих элементов ИЛИ 10 поступают одноименные разр ды всех кодов нев зок, а на выходах элементов ИЛИ получаетс  синал (ноль или единица), который свидетельствует об отсутствии или наличии данного разр да во всех кодах нев зок. Полученное слово подаетс  на входы элементов И 13 и через элементы НЕ 11 на входы элементов И 12 соответственно. Схема на элементах НЕ и И прёйставл ет собой приоритетную цепь, котора  при наличии сигнала на управл ющем входе блока 4 выделени  приращени  неизвестных выдел ет стагмиий разр д входного слова, который устанавливаетс  в регистре 14 на врем  следующей итерации. Так, например , входное слово 00110101 приоритетна  цепь преобразует в слово 00100000. XpaHHNffidt в регистре 14 код и представл ет собой величину приращени  неизвестного.

Работа блока 5 управлени  сдвигом заключаетс  в следующем.

На вход шифратора 15 поступает код приргацени  неизвестного, который шифрируетс  и в обратном коде заноситс  в счетчик 16. При этом сигнал -На первом управл к цем входе блока 5 управлени  сдвигом устанавливает триггер 17 в состо ние, открывающее элемент И 18, и через него на выход блока 5 управлени  сдвигом проход т тактирук цие импульсы , которые поступгиот от блока 9 на второй управл ющий вход блока 5, Сигнал переполнени  счетчика 16 сбрсывает триггер 17 в противоположное состо ние и подача тактирующих импульсов на выход блока 5 прекращаетс . Таким образом, с помощью блока 5 управлени  сдвигом получгиот серию импульсов, необходимых дл  сдвига содержиг их накапливающих сумматоров 2. Причем количество эти импульсов равно весу значащей единицы в коде приращени  неизвестного .

Замена операции полноразр дного (к - разр дного) умножени  на одноразр дную , позвол ет сократить аппаратурные затраты.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  решени  систем линейных уравнений, содержащее сумматор , запоминающий блок неизвестных , регистры, накапливающие сумматоры и запоминающие блоки коэффициентов , выход каждого из которых подключен к первому входу соответствующего накапливающего сумматора, второй вход которого соединен с первым выходом соответствующего регистра , отлич ающеес   тем, что, с целью сокращени  оборудовани , оно содержит блок выделени  приращени  неизвестных, блок управлени  сдвигом, коммутатор и блок фор1 {ровани  тактовых сигналов, выхйды которого подключены соответственно к первому и второму управл ющим входс1м блока выделени  приращени  неизвестных, блока управлени , сдвигом и к управл ющему входу коммутатора , выход каждого накапливающего сумматора подключен к входу со ответствующего регистра и к соотдействующему информационному входу блока выделени  приращени  неизвестных , выход которого подключен к первому входу сукв атора и к входу блока управлени , сдвигом, первый выход которого соединен с входом блока формировани  тактовых сигналов, второй выход блока управлени  сдвигом подключен к первым управл ющим входам накапливающих сумматоров, вторые управл кйцие входы которых соединены с выходом коьвлутатора, второй выход ксикдого регистра соединен с соответствующим входом коммутатора, выход которого подключен к управл ющему входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом запоминающего блока неизвестных, вход которого подключен к вьисоду сумматора.
2. 2. Устройство по П.1, отличающеес  тем что блок выделени  приращени  неизвестных содержит регистр, две группы элементов И, элементы НЕ и группу элементов ИЛИ, входы которыхсоединены с информационными входами блока, выход

   каждого элемента ИЛИ, кроме последнего , подключен к первому входу соответствующего элемента И первой ;группы и через элемент НЕ к перво му входу соответствующего элемента И второй группы, вторые входы первы элементов И первой и второй групп соединены с первым управл ющим вход блока, выходы элементов И первой группы подключены соответственно к входам регистра, выход которого  вл етс  выходом блока, выход каждого элемента И второй группы подключен к вторым входам последующих элементов И первой и второй групп, выход последнего элемента ИЛИ соединен с первым входом последнего элемента И первой группы, управл ющий вход регистра  вл етс  вторым управл ющи входом блока.
3. 3. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что б;лок управлени  сдвигом содержит элемент И, триtrep, счетчик и шифратор,вход которого  вл етс  входом блока, выход 1гмфратора соединен с входом счетчика, выход которого соединен с первым входом триггера и с первым выходом блока, второй вход триггера подключен к первому управл ющему входу блока, второй управл ющий вход которого соединен с управл ющим входом счетчика и с первым входом, элемента И, второй вход ког торого подключен к выходу триггера, выход элемента И  вл етс  вторым выходом блока.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Майоров Ф.М. Электронные цифровые интегрирукмцие машины, М., 1962,с.86.

   2.Евреинов Э.В., Праншвили И.В. Цифровые автоматы с настраиваемой структурой, М., энерги , 1974, С.195, ФИГ..6-7 (прототип).

   - - --1

   т

   I HF

   u1

   -JI