АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ
— арифметическое устройство, в котором операции над числами выполняются поразрядно. В А. у. п. д. число представляется в виде временной последовательности импульсов, в которой каждому разряду числа отводится определенная временная позиция; все число передается по одной шине. Передача информации последовательным кодом и ее преобразование выполняется с помощью спец. синхронизирующих импульсов, период следования которых определяет частоту передачи разрядов чисел. В ЦВМ, имеющих А. у. п. д., числа представляются, как правило, в форме с фиксированной запятой.
Осн. узлами А. у. п. д. являются сдвигающие регистры с цепями рециркуляции и сумматор одноразрядный (рис.). Прием операндов на входные регистры осуществляется с помощью серий управляющих сигналов На входные регистры
операнды подаются, начиная с младших разрядов. При выполнении операции сложения разряды операндов передаются на входы одноразрядного сумматора 2 с помощью сдвигающих сигналов) . Сумматор на выходе S формирует значения текущих разрядов суммы операндов, которые с помощью серий управляющих сигналов записываются в регистр . На выходе Р одноразрядного сумматора формируется сигнал переноса в старший разряд, который задерживается на период следования управляющих импульсов и суммируется в следующем такте с очередной парой разрядов операндов.
При сложении чисел в обратном коде для реализации циклического переноса содержимое пропускается через сумматор (на рис. эта цепь циклической передачи показана пунктиром). При этом время сложения двух -разрядных чисел равно
где период следования управляющих импульсов . В процессе сложения операндов регистры постепенно освобождаются. В связи с этим А. у. п. д. можно выполнить на двух регистрах: ф-ции регистра суммы может выполнять один из регистров ( или ) операндов. Цепь рециркуляции регистра (рис.) обеспечивает поразрядную перезапись содержимого регистра в процессе его сдвига. Необходимость восстановления информации в регистре возникает при выполнении операций умножения и деления. Выполнение этих операций в А. у. п. д. можно осуществить с помощью схемы, приведенной на рис., дополнив ее некоторыми вспомогательными элементами. Время выполнения умножения в А. у. п. д. определяется соотношением
Время выполнения операций в А. у. п. д. велико: время выполнения сложения и вычитания пропорционально разрядности , а умножения и деления — квадрату разрядности операндов. Достоинством А. у. п. д. является его простота и экономичность.
Лит.: Чугаев Ю. Г., Плиско В. А. Электронные вычислительные машины. М., 1962 [библиогр. с. 402]; Ричардс Р. К. Арифметические операции на цифровых вычислительных машинах. Пер. с англ. М., 1957 [библиогр. с. 412—419].
Ю. А. Бузупов, Е. Н. Вавилов.
«АРКУС» - специализированная электронная гибридная вычислительная машина, предназначенная для решения нелинейных краевых задач для обыкновенных дифференциальных уравнений
Здесь вектор искомых ф-ций . Решение отыскивается в интервале — внутр. точка интервала, Ф и Г — заданные ф-ции многих переменных, порядок дифф. ур-ний разработан в 1968 в Ин-те кибернетики АН УССР. Состоит из аналоговой и дискретной частей. В аналоговой части неал-горитм. путем вычисляются функции нескольких переменных, решается система обыкновенных дифф. ур-ний с задаваемыми начальными условиями и системы линейных алгебр, ур-ний. Параметры последней операции заранее неизвестны и находят их при решении задачи. Дискретная часть вырабатывает команды, предписывающие выполнение соответствующих матем. операций: решение системы ур-ний (1) с задаваемыми начальными условиями; вычисление значения функции Г в ур-нии (2) по полученному после выполнения предыдущей операции вектору X (г); по результатам двух предыдущих операций находятся параметры системы линейных алгебр, ур-ний, равные элементам матрицы первой производной ф-ции Г по отыскивается приращение вектора начальных условий по ф-лам методов скорейшего спуска или обратного оператора Операции в аналоговой части реализуются разновременно, что дает возможность выполнять их при помощи одного переключаемого блока усилителей отрабатывающих, остальные блоки аналоговой части содержат только наборы обратных связей, используемые для выполнения соответствующих операций при подключении к ним отрабатывающих усилителей. В блоке уравновешивания, служащем для отыскания приращения вектора начальных условий, в режиме самонастройки автоматически устанавливаются найденные элементы матрицы первых производных. При отыскании приращения по обратных операторов методу образуется модель системы линейных алгебр, ур-ний, при отыскании приращения по методу модель для отыскания продвижения по антиградиенту. Дискретная часть самостоятельно задает следующую очередность режимов работы блока уравновешивания:
где а — уменьшение длины невязки в ур-нии (2), оператор имеет возможность изменить эту программу по своему усмотрению. Кроме краевых задач на можно решать задачи Коши для обыкновенных дифф. ур-ний до порядка и системы до 4 нелинейных алгебр. или трансцендентных ур-ний.
«А», состоит из усилителей операционных , нелинейностей в системе (1) , в системе (2) , универсальных преобразователей функциональных БН1П-1 (8 шт.), блоков перемножения УБП-1 (8 шт.), потребляемая мощность машины можно использовать в проектных орг-циях, науч.-исслед. ин-тах, вычисл. центрах, вузах. Лит.: Грездов Г. И. О структуре электронной модели с расширенным кругом задач. В кн.: Вопросы теории и применения математического моделирования. М., 1965; Пухов Г. К. [и др.]. Электронная самонастраивающаяся математическая машина «Аркус». «Механизация и автоматизация управления», Г. И. Грездов.