LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Електроніка. Обчислювальна техніка → Удосконалення методів, моделей та принципів побудови багатокритеріальних таблично-алгоритмічних функціонально орієнтованих перетворювачів інформації

виконання функції кон'юнкції. При цьому другий доданок моделі (2) представляється у вигляді:

(x x0j q0 ) (x x1jq ±1) (x xk jq ± k ). (4)


Модель (3) з урахуванням формули (4) набуває такого вигляду:


G(x) = аj+ (x x0j q0) (x x1jq ±1) (x xk jq ± k ). (5)

Однак модель (5) містить тривалу операцію додавання, що залежить від розрядності операндів. Якщо використовувати властивість логічної функції – “заперечення рівнозначності”, то швидкість операції збільшиться в n разів, при цьому зміст значень аj зміниться на сj. Значення сj обумовлені трансформованої по цілих степенях двійки коду аргументу і відповідного значення коду функції G(xj), які формуються таким чином:


сj = G(xj) [(x x0j q0 ) (x x1jq ±1) (x xk jq ± k )]. (6)


Нова ЛММ уже не містить тривалих операцій множення, додавання для багаторозрядних двійкових операндів і набуває вигляду:


G(x) = сj [x0j (x q0 ) x1j (x q ±1) x kj (x q ± k)]. (7)

Аналіз дослідження моделі (7) показав, що створено умови рішення ще однієї важливої проблеми стиску таблиць при відтворенні прямої і оберненої ФОЗ, тобто створена БФЛММ при використанні того самого об’єму табличних даних сj.

Принцип побудови БФЛММ для відтворення трансцендентних функцій базується на властивостях введених логічних функцій: операції додавання і віднімання за mod q збігаються, операції множення і ділення q-їчного коду операнда на q ± k забезпечуються відповідним його зсувом ліворуч або праворуч на k розрядів.

Дійсно, з формул (6) і (7) випливає, що ЛММ при xkj=1, вj=2 ± k, яка відтворює значення прямої ФОЗ, набуде вигляду:

G(x) = сj вjх = сj 2 ± k х, (8)

а значення оберненої ФОЗ –

j [G(x)]=х=[сj G(xj)]/вj =[сj G(xj)]/2 ± k. (9)


Нова БФЛММ має розширені в два рази функціональні можливості і скорочений у два рази об’єм коригувальних таблиць при швидкому формуванні прецизійних значень ФОЗ. Це спрощує технічну реалізацію ТАФОПІ.

Розроблений високошвидкісний НТЛМ апаратурного відтворення прецизійних ФОЗ, що визначається сукупністю прийомів використання принципів: КЛА, "заперечення рівнозначності", кон'юнкції, диз'юнкції і засобів, що базуються на ПЗП, логічних елементах І, АБО, регістрах з кодовими і лічильними входами. Відрізняється метод високою продуктивністю, завдяки підсумовуванню за mod 2 трансформованої вхідної незалежної змінної по цілих степенях двійки і паралельним порозрядним коректуванням числовими функціями, і високою точністю, яка забезпечується малим об’ємом ПЗП.

Сукупність ЛММ, БФЛММ і НТЛМ реалізації дозволяє зберегти малий формалізований об’єм таблиць для високоточних і швидкодіючих перетворень, будувати функціональні табличні вузли високої однорідності і підвищеної надійності на базі мікро-, наноелектронної технологій, варіювати апаратурно-часовими витратами, підвищуючи ТЕП пристроїв.

У третьому розділі побудованіі досліджені прецизійні, високопродуктивні ОЗМ, БФОЗМ: цифрові ТАФОПІ (ЦТАФОПІ), що відтворюють континуальні, ґратчасті, табличні, ортогональні функції, циклічний код Грея, функції з нетрадиційно заданим аргументом, і аналогові ТАФОПІ (АТАФОПІ), їхня оригінальність підтверджена патентами України й Росії.

Принцип побудови ЦТАФОПІ базується на ЛММ, БФЛММ і НТЛМ і полягає у формуванні інформаційного регістра на тригерах з кодовими і лічильними входами з відповідними зв'язками, у запису за однією адресою керуючих і коригувальних констант у числовому блоці (ЧБ) ПЗП, у формуванні простих пристроїв управління процесом обчислення (тригер у сполученні з (або без) RC ланцюжком, що диференціює (рис. 1, 2)). При цьому алгоритм формування значення G(x) зводиться до дешифрування аргументу х, зчитування відповідних констант із ПЗП і перетворення коду аргументу під дією одиниць, що надходять на лічильні входи тригерів регістра. Прецизійні ЦТАФОПІ мають високу швидкодію, малий об’єм ПЗП, що забезпечує: зменшення енергоспоживання для БФОЗМ більш, ніж у два рази і високий відсоток виходу придатних приладів; підвищення затребуваності однієї і тієї ж СБІС, що збільшує обсяг випуску БФВЕ; збільшення середнього часу наробітку на відмовлення на два, чотири порядки завдяки сполученню входів/виходів; скорочення кількості ЗІП, що спрощує ремонт і заміну приладів, які вийшли з ладу, у сфері експлуатації; підвищення ТЕП приладу.

Час обчислення ФОЗ визначається за відповідними для ФОПІ (рис.1, 2) формулами: t=tв+tсд+tл+tп; t=tв+tп+tкл, де tв – час вибірки з ПЗП; tсд – час зсуву; tл – час проходження через логічний елемент (І, АБО); tп – час перекиду тригера з одного стану в інший; tкл – час затримки результату при проходженні через МДП-ключі.









Запропонований технічний принцип побудови генератора системи функцій Уолша з автономним режимом дозволяє зменшити проблему відмовостійкості завдяки можливості виконання його в єдиному кристалі, що поліпшує об'ємно-масові показники, підвищує технологічність конструкції і збільшує живучість сучасних систем обробки інформації.

Час генерування tг системи функцій упорядкованих за Уолшем і Адамаром, ОЗМ визначається сумою часу затримки відповідних вузлів: tліч – лічильника; tРг – регістра; tДш – дешифратора; tШ – шифратора за формулою tг=(2tСч+5tЛ+tРг+ +3tДш+2tШ)2з, де з – число розрядів у коді номера функції. Показано, що зі збільшенням розрядності функцій Уолша позитивний ефект запропонованого генератора за швидкодією збільшується більш, ніж у два рази.

Перевагою запропонованих високошвидкісних прецизійних БФОЗМ є мала морфологічна складність (більш, ніж у два рази) логічних операцій, мале число виводів мікросхеми (майже в два рази), мале число мікрокоманд управління процесом обчислення, можливість реалізації їх в інтегральному виконанні, що підвищує надійність приладу більш, ніж на чотири порядки. Аналіз властивостей і характеристик БФОЗМ та модельний експеримент показали, що їхня ефективність по витратах на три порядки вища, ніж в ОЗМ, реалізованих КТМ, а швидкодія порівнянна з ним.

Побудована ОЗМ АТАФОПІ має простий алгоритм реалізації, обумовлений формуванням значення ФОЗ як суперпозиція фіксованого і трансформованого по цілих степенях двійки значення