Устройство для решения неравенств

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (i» 643865

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) исполнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02,02,76 (21) 2321239/18 24

2 (51) М. Кл с присоединением заявки ¹

06 F 7/00

Государственный коьитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 25. 01.79Л;юллетень № 3

Дата опубликования описания 28. Ol. 79 (53) УДК 681.325 .066 (088.8) Московский инже (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ НЕРАВЕНСТВ (72) Авторы изобретения !О. А, Попов, А.

Изобретение относится к области вычислительной TBKHHKH и может быть использовано в качестве специализированного вычислителя, решающего неравенства.

Известно устройство для решения неравенств, выполненное на основе схемы, содержашей элементы И и ИЛИ 1 . Недостатком этого устройства является низкое быстродействие.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство,,содержашее элементы ИЛИ и матричные преобразователи кода, выполненные на элементах И и ИЛИ 2 .

Недостатком устройства является низкое быстродействие.

Лель изобретения - повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что каждый К-й матричный преобразователь кодов, где К=2,3, ... Ц, содержите-Ц элементов И, причем входы каждого (j w j )-го элемента И, где

3 =1,2,....р, ) =1,2, ($ -1}, соединены с 3 -й информационной шиной и с соответствуюшей выходной шиной (К-1 )-го матричного преобразователя, а выходы элементов И соединены со входами соответствуюших элементов ИЛИ матричных преобразователей кодов, первый матричный преобразователь кодов содержит р элементов И, < входы каждого ((х )-ro из которых

1О соединены с (-м и -м входами нулевой и первой информационных шин, где =1,2,...,р, j =1,2...., Р а выходы подключены ко входам соответствуюших элементов ИЛИ первого

15 матричного преобразователя кодов, каж- . дый -й выход всех матриц, где

=1,2.... g, соединен с одним из входов -го элемента ИЛИ, выходы которого являются выходами устройства.

Блок-схема предложенного устройства для решения неравенств представлена на фиг. 1; на фиг. 2 изображена структур643865

Х А

A, xrA, 20

° ° ° ° ° ° ° ° °

А Х А

А, х А;„

З0

° ° ° ° ° ° ° ° °

А =а а а.

3 30 $i )АР =х х, ная схема матричного преобразователя кодов.

Устройство (см. фиг. 1) содержит матричные преобразователи кодов 1, 2, элементы ИЛИ 3, входные шины 4, выходные шины 5 и 6. Матричные преобразователи кодов (см. фиг. 2) содержат элементы И 7 и элементы ИЛИ 8.

На фиг. 3 представлен пример схемной реализации устройства для конкретного случая; на фиг. 4 показано размещение информации в матричных преобразователях кодов для конкретного случая реализации устройства.

Работает устройство следующим образом.

При решении системы неравенств вида:

А аХ А

А х где А j -действительные числа (узловые точки), имеющие фиксированное значение, а Х вЂ” переменная. Кеобходимо определять в какой зоне (интервале А

А ) находится Х в данный момент времени, причем:

А =а

j = jo ji jii ">jll-=

c1)py + „ р" +...+ д ° рп- . () ф> где ) -номер узловой точки, j =1, 2, "1 (g -1)," (Il +1) -разрядность чисел А,.

g; — цифры чисел Aj в коде 1 из Р, а р -основание системы счисления, =О,l,...,П

На входные шины 4 устройства в коде 1 из Р одновременно подаются цифры Х< аргумента X=X0,x„X<..Õ „причем на каждую из ) шин поступает одна цифра х . На матричный преобразователь кодов 1 подаются первые две цифры Хо и Х<, а остальные — на каждый из матричных преобразователей кодов 2. В матричном преобразователе кодов 1 по двум координатам )(о и Х 4 выбирается один из элементов Й 7. (к выходу которого в результате введения информации уже "подключено" соответствующее решение) посредством подключения выхода этого элемента к входу соответствующего элемента ИЛИ 8. При этом происходит либо определение номера зоны, либо границы между зонами. В ггервом случаете сигнал поступает через один из элементов ИЛИ 3 (см. фиг, 1) на

I одну из выходных шин 5, номер которой соответствует номеру зоны, в которой находится g . Во втором случае сигнал поступает на одну из q --1-х координатных шин соседнего матричного преобразователя кодов 2, на одну из шин другой координаты в это время подается следующая цифра х . В результате происходит определение окончательного ответа, как и в предыдущем матричном преобразователе кодов, или обращение к следующему матричному преобразователю кодов 2 для дальнейшего уточнения. Сигнал с последнего

ll -го матричного преобразователя кодов

2 поступает на одну из выходных шин

5, или на одну из g 1 -ыхшин6, номер которой соответствует номеру той из

Я -1-ых узловых точек, цифры которой полностью совпали с цифрами аргумента

Х, т.е. Х=А . . При распространении по цепи наибольшей длины, проходящей через все Д матричных преобразователей кодов и выдающей сигнал о принадлежности числа у к одной из зон, сигнал в каждом из матричных преобразователей проходит через элемент И и элемент ИЛИ и далее на выходе устройства через элемент ИЛИ

3 и поступает на одну из выходных цзин

5. Таким образом быстродействие предпагаемого устройства определяется задержкой элементов И и ИЛИ, входящих в состав устройства и имеет величину порядка у = Ы и+ а „=t „(i2 n+ 1.) где1и- задержка одного элемента, a Qчисло матричных преобразователей кодов, содержащихся в устройстве.

На фиг. 3 показана блок-схема устройства для конкретного случая. р=4, q +1=3; т.е, числа А и Х будут иметь вид гдето и X< — четвертичные цифры, принимающие значения 0,1,2,3. Требуется

643865 запрограммировать устройство для решения системы неравенств:

Х 021

021 с Х <312

312 (Х

При программировании в матричные-преобразователи кодов 1 и 2 устройства необходимо ввести как узловые точки

A j, так и номер зон, располагающихся между узловыми точками.

В данном конкретном случае устройство будет иметь два матричных преобразователя кодов 1 и 2 и три элемента

ИЛИ 3. Матричный преобразователь кодов 1 и 2 устройства имеет размерность

P x P = 4 х 4, а матричный преобразователь кодов 2 — Р х (g -1) = 4

В ячейки этих матричных преобразователей кодов должна быть введена информация таким образом, как это показано на фиг. 4. Информация, вводимая в соответствующую ячейку, надписана непосредственно над позицией данной ячейки.

Ввод информации в матричные преобразователи кодов 1 и 2 физически реализуется посредством подключения выходов элементов И ко входам элементов

ИЛИ, входящих в состав матричных преобразователей кодов. Для сравнения чисел в известном устройстве необходимо подать количество импульсов, равное разрядности сравниваемых кодов, причем каждый импульс проходит через цепь; содержащую не менее шести лбгических элементов, откуда минимальное время сравнения и +1 разрядных кодов будет выражаться формулой 7g 6 (И +1) t > где,ц -задержка одного логического элемента, тогда как время преобразс вания аналогичных кодов предложенным устройством выражается формулой

Р =(2П+ 1)Ъ, откуда " /Г =З, т.е. предлагаемое устройство имеет приблизитепьно в три раза большее быстродействие.

Формула изобретения

Устройство для решения неравенств, содержащее элементы ИЛИ, матричные

10 преобразователи кодов, выполненные на элементах Ии ИЛИ, î =ли чаю— ш е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия в нем каждый К-ый матричный преобразователь кодов, где

15 К=2,3... rl, содержит ° (g -1) элементов И, причем входы каждого(

j =1,2, () -1), соединены с -й информационной шиной и с соответствующей выходной шиной ()(-1)-го матричного преобразователя, а выходы элементов И соединены со входами соответствующих элементов ИЛИ матричных преобразователей кодов, первый матричный преобразователь кодов содержит р элементов И, входы каждого (47 ) ) -го из которых соединены с -м и -м входами нулевой и первой информационных шин, где < =1,2,... P, J

ЭО =1,2 ° ° Р, а выходы подключены ко входам соответствующих элементов

ИЛИ первого матричного преобразователя кодов, каждый -й выход всех матриц, где =1,2,...., (, соединен

Ç5 с одним из входов q -ro элемента

ИЛИ, выходы которого являются выходами устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4о 1. Авторское свидетельство СССР № 326575, кл. Cj 06 Р 7/04, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 193160, кл. Cj 06 F 7/02, 1967, 643865

1 х, 1

I

//

XZ

Составитель В. Белкин

Редактор H. Веселкина ТехредИ. Лсталош Корректор С. Шекмар

Заказ 8022/44 Тираж 779 Подписное

LIHNNITM Государственного комитета СССР

I по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент», г, Ужгород, ул, Проектная, 4