Главного «вещевика» Минобороны увольняют за форму Юдашкина

Схема управления и программ

Весь цикл работы ЦВУ по времени разделен на четыре программы (П1, П2, П3, П4), каждая из которых содержит до четырех подпрограмм и определенное количество команд.

Схема управления и программ конструктивно размещена в шести ТЭЗах.

ЛУС-2-162 – формирователь программ рабочего места предназначен для:

— генерирования программ и подпрограмм;

— формирования заявок;

— исполнения программы выдачи (П2) из РМ;

— выработки сигналов останова по коду программы или подпрограммы.

ЛУС-2-099 – формирователь команд и управляющих сигналов предназначен для формирования команд и управляющих сигналов вычислителя. Генерирует в соответствии с программой и подпрограммой необходимое количество команд, организует циклы сдвига информации, запись ее и опрос регистров.

ЛУС-2-143 – формирователь сигналов управления отображением информации и сигналов подсвета. Осуществляет привязку сигналов ИЗ и ИКД к тактам синхроимпульсов С1,С3,С5,С7.

ЛУС-2-168 – формирователь масштабов по дальности. Предназначен для:

— формирования масштабов по дальности;

— осуществления временной селекции развертки;

— формирования различных видов линий;

— формирования импульсов записи координат в регистры преобразователя координат.

ЛУС-2-187 – имитатор. Осуществляет формирование и коммутацию имитированных сигналов.

1. Назначение и состав ВчУ

Вычислительный узел (ВчУ) предназначен для:

— подготовки информации для формирования развертки на экранах индикаторов РМ;

— подготовки необходимой информации о режиме работы РМ и о координатах маркера оператора (МО) для выдачи в ЭВМ;

— пересчета координат экстраполяционных точек из полярных координат «ДАЛЬНОСТЬ – АЗИМУТ» в прямоугольные координаты Х, У для режима КР (круговая развертка);

— пересчета координат экстраполяционных точек (ЭТ), машинного маркера (ММ) и вектора из абсолютной системы координат в относительную и анализа попадания координат отображаемых точек в сектор отображения;

— подготовки вторичной информации для отображения ее на экранах индикаторов РМ;

— прием начальных условий РМ от внешних источников;

— выработки меток азимута – МА (5 и 30) и меток дальности- МД (10 км и 50 км);

— кодирования знаковой информации цифровой шкалы и отображения ее на экране;

— формирования начальных условий лупы (Х-НУЛ, У-НУЛ) для блока индикатора вспомогательного (БИВ);

— генерирования знаковых формуляров (для РМ-8…РМ-18).

Функциональная схема вычислительного узла включает:

• три коммутатора, с шести направлений каждый;

• трехвходовый комбинационный сумматор;

• комбинационный сдвигатель и регистр масштаба;

• регистр памяти функций sin1 и sin2;

• дешифратор функций sin1 и sin2;

• приемный сдвиговый регистр (ПСР);

• сдвиговый регистр произведения (СРП);

• сдвиговый регистр выдачи(СРВ);

• усилитель — согласователь для блока УОП;

• регистр хранения экстрополированых координат (Рг Хэт, Рг Уэт);

• счетчики координат Х и У (Сч Х, Сч У);

• регистр памяти начала сектора (Рг Хнс, Рг Унс);

• счетчики координат маркера оператора (Сч Хмо, Сч Умо);

• счетчик азимута 1;

• счетчик текущего азимута 2;

• преобразователь угла наклона вектора (Рг Sin, Рг Cos).

Рисунок 2 – Функциональная схема ВчУ

2. Принцип работы вычислительного узла

В соответствии с программами РМ информация, подлежащая обработке, под действием управляющих сигналов через коммутаторы поступает на входы комбинационного сумматора. Комбинационный сумматор по программе производит арифметические операции над принятой информацией.

С комбинационного сдвигателя информация записывается в соответствующие собственные регистры и через усилитель – согласователь выдается в УОП.

Для решения задач экстраполяции, преобразования и пересчета координат используются значения функции синуса, которые рассчитываются интерполяционным методом по коду угла . Значения функций sin1 и sin2 после дешифрации в двоичном коде поступает в блок УОП и на коммутаторы.

Код координат вектора курса поступает на преобразователь угла наклона вектора, где происходит формирование импульсов, количество которых пропорционально текущему значению синуса и косинуса угла наклона вектора.

В регистр начала сектора записывается информация о начале сектора укрупнения информации, которая через узел формирования отображаемой информации и блок УОП поступает на БИО.

Код координат маркера оператора с КМШ записывается в счетчик маркера оператора и выдается в БИО, а также в спецвычислитель отображения.

1. Назначение УФОИ

УФОИ предназначен для распределения во времени и выработки сигналов управления отображения на экране ЭЛТ информации, поступающей с вычислительного узла (ВчУ) ЦВУ.

УФОИ вырабатывает:

— напряжения отклонения и подсвета маркера оператора (МО) и машинного маркера (ММ);

— напряжения отклонения и подсвета координатных точек;

— напряжения развертки и подсвета всех типов линий;

— напряжения установки начальных условий режима «Лупа».

Для отображения информации из ВчУ в соответствии с сигналами управления поступают пять шестнадцатиразрядных слов с сигналами записи, которые содержат:

• коды начальной установки координатной точки Хнач, Унач;

• коды направления формирования вектора Sin и Cos;

• код длины (R) формируемой на экране ЭЛТ линии;

• код начальной установки режима «Лупа».

Одновременно с пятисловным сообщением с ВчУ поступают сигналы «Запись», обеспечивающие запись информации на соответствующие регистры, и другие управляющие сигналы.

2. Состав УФОИ

В состав УФОИ входят следующие элементы:

1. Устройство формирования координатных отклоняющих напряжений (Ux, Uy) для БИО и БИВ.

2. Устройство формирования напряжений начальных условий лупы (Ux-НУЛ, Uy-НУЛ) для БИВ.

3. Устройство управления.

4. Генератор знаков (для РМ-8…РМ-18).

Рисунок 2 – Функциональная схема УФОИ

Устройство формирования координатных отклоняющих напряжений (Ux, Uy) обеспечивает отклонение луча на экране БИО и БИВ и включает в свой состав:

• счетчик дальности (Сч Д);

• регистры синуса и косинуса направления формируемого вектора (Рг sin и Рг cos);

• специализированные дешифраторы (Сп Дш) кодов sin и сos;

• счетчики масштаба по координатам Х и У (Сч Mх, Сч Му);

• счетчики составляющей координат Х и У (Сч Х, Сч У);

• два регистра преобразователей «Код-аналог» координатных;

• два преобразователя «Код-аналог» координатных (ПКА).

Устройство формирования напряжений начальных условий лупы обеспечивает работу БИВ в режиме «Лупа» и включает в свой состав:

• два регистра преобразователей «Код-аналог» начальных условий лупы;

• два преобразователя «Код-аналог» начальных условий лупы (ПКА «Лупа»).

Устройство управления предназначено для управления процессом отображения информации и формирования импульсов подсвета точек, маркера и линий. Оно включает в свой состав ТЭЗы:

ЛУС-2-127;

ЛУС-2-168;

ЛУС-2-187;

ЛУС-2-143.

Генератор знаков (ГЗ) обеспечивает формирование сигналов и группирование их в формуляры на экранах БИО и БИВ.

В общем виде информационную часть узла формирования отображения можно представить как узел формирования вектора по данным, поступающим из вычислительного узла (ВчУ).

Для формирования вектора из заданной точки в указанном направлении и необходимой длины, информация с вычислительного узла (ВчУ) записывается:

— в счетчики Х и Y (Сч Х, Сч У) — коды начальной точки вектора;

— в регистры синуса и косинуса (Рг sin, Рг cos) – коды направления вектора;

— в счетчик дальности (Сч Д) — код длины вектора.

3. Прием информации и формирование координатных напряжений

Информация, необходимая для формирования координатных напряжений, в ходе выполнения программы П4, поступает на обработку в УФОИ из ВчУ 16-ти разрядным кодом и сопровождается сигналами записи. В общем случае информационную долю УФОИ можно представить как узел формирования вектора по данным, поступающим с ВчУ.

Устройство управления управляет процессом формирования координат.

После выполнения программы П4, т. е. после окончания выдачи исходных данных для формирования вектора, с ВчУ поступает импульс конца пересчета (ИКП). Этот импульс является разрешающим для начала работы УФОИ. По импульсу конца пересчета (ИКП) схемой управления начинают вырабатываться синхроимпульсы (СИ) с тактовой частотой (Т), поступающие на счетчик дальности и начинается счет.

При этом в счетчик дальности записывается в обратном коде величина длины вектора.

Эти синхроимпульсы разрешают также запись координат начала линии (вектора) (Х нач.коор, У нач.коор) со счетчиков Сч X и Сч Y на соответствующие регистры преобразователей «Код-аналог». Состояние счетчиков при этом не изменяется. Регистры ПКА (Х) и ПКА (У) предназначены для хранения и преобразования информации, поступающей на ПКА.

Младшие разряды кода координат (1…9р) принимаются на регистры и выдаются с них без изменений. Старшие разряды кода координат (10…12р) на регистрах ПКА преобразуются из двоичного кода в унитарный.

Принцип преобразования из двоичного кода в унитарный приведен в таблице 1.

Таблица 1

Принцип преобразования двоичного кода в унитарный

Двоичный код Унитарный код

12р 11р 10р 10р 11р 12р 13р 14р 15р 16р

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Аналоговые вычислительные устройства

Прежде чем строить любой дорогостоящий объект (машину, самолет, плотину, корабль), необходимо быть уверенным в том, что она оправдает показатели, полученные расчетом. Если точный расчет произвести нельзя, то надо строить опытный образец и его испытать. Такой метод обходится дорого, иногда вовсе невыполним, а часто связан с опасностью для жизни человека. Поэтому предпочитают строить модель аналогичную (подобную) объекту и производить ее испытание. Строят модель самолета, корабля, плотины и др. и испытывают их в обычной для них среде (аэродинамическая труба, канал и др.). Такое физическое моделирование обходится дорого и часто затруднительно в выполнении, особенно при моделировании тепловых и динамических процессов.

Рис. 16-2. Электрическая схема моделирующая гидравлическую установку.

В этих случаях пользуются методом математического моделирования, когда подбирается модель, действия которой описываются формулами, однотипными с формулами действия предполагаемого объекта.

Например, количество воды QB, фильтрующееся за время t через трубу АБ, заполненную песком (рис. 16-2, а) и имеющую гидравлическое сопротивление rг, при разности уровней воды Н равно

Qв = (H/rг)t

Но аналогичной формулой определяется количество электричества, проходящего через участок цепи АБ за время t (рис. 16-2, б):

Qэ = (Uав/rэ)t

Таким образом, явления, происходящие в этих установках, описываются одной формулой, но для производства испытания более удобна электрическая схема. Поэтому ее можно считать моделью гидравлической установки, показанной на рис.

16-2, a, хотя построена она на другой физической основе. В практике многие задачи математически определяются сложными уравнениями, решение которых требует огромного труда и времени. К этим задачам и применяется метод математического моделирования на электротехнической основе, как наиболее пригодной.

На рис. 16-3, а показана плотина, которую следует построить на водопроницаемом грунте. Вода будет фильтроваться сквозь грунт и может вызвать разрушение плотины. Должны быть произведены сложные и длительные расчеты для определения напоров и скоростей фильтрации воды, а построение физической модели зачастую затруднительно и дорого. Если по форме основания предполагаемой плотины вырезать лист электропроводящей бумаги 1 (рис. 16-3, б) и приложить разность потенциалов имитирующую разность напоров воды Н_в — Н_н, то, измеряя щупом 2 потенциалы в разных точках модели, можно получить величины, пропорциональные напорам в разных точках грунта под плотиной. При этом наносятся линии равных напоров (потенциалов) без решения уравнений. При дальнейшем усовершенствовании модели электропроводящая бумага была заменена сеткой, состоящей из миниатюрных сопротивлений, которые позволили имитировать сопротивления фильтрации разных мест неоднородного грунта.

Рис 16-3. Определение напоров фильтрации воды в грунте под плотиной при помощи -электрической модели.

Взаимодействие отдельных блоков цву

Работа ЦВУ (рис. 16-9) начинается с того, что через устройство ввода, в оперативное запоминающее устройство, вводится программа, состоящая из команд (распоряжений), которыми точно и в строгой последовательности перечисляются все действия машины (взять число, откуда взять, что с ним сделать, куда поместить после вычислений, прекратить работу и т. д.). Каждая команда состоит из двух частей: оперативной — что сделать, и чисел, над которыми должна производиться математическая операция. В первой части команды, условным числом, называемым кодом или шифром операции, указывается, например: 01 — сложить, 02 — вычесть, 03 — умножить, 04 — разделить и т. д. Во второй части команды указываются не сами числа, а те места, откуда их взять. Дело в том, что каждое число помещается в отдельной ячейке запоминающего устройства, снабженной номером, называемым адресом ячейки. Таким образом, команда 010025 0030 0175 приказывает сложить число, взятое из ячейки 0025, с числом ячейки 0030 и результат поместить в ячейку 0175. После ввода программы в оперативное запоминающее устройство вся работа ЦВУ происходит автоматически.

Управление ЦВУ производится при помощи электрических импульсов напряжения или тока, которые усиливаются, формируются для придания им прямоугольной формы и в определенных условных комбинациях могут представлять числа. Эти импульсы формируются в устройстве управления и при помощи их производится выборка чисел и команд из запоминающего устройства.

В соответствии с адресом числа передаются из запоминающего устройства в арифметическое, где над ними производится вычислительная операция указанная кодом команды. Результат вычислений передается обратно в запоминающее устройство, по адресу, указанному командой (рис. 16-9).

Статья на тему Вычислительные устройства

Вычисления в моделирующих устройствах при помощи потенциометров

В автоматических устройствах и следящих системах сигналы, получаемые от датчиков, подвергаются различным преобразованиям сложению, вычитанию, умножению, делению, дифференцированию, интегрированию и решению уравнений, причем все это должно выполняться быстро и непрерывно. Такие операции выполняют вычислительные устройства непрерывного действия.

На рис, 16-4 показано устройство потенциометра, служащего для преобразования механической величины (угол поворота) в электрическую, выполнения операций умножения и деления, а в следящих системах для преобразования сигнала напряжения в угол поворота. На изолирующем каркасе 1 навит провод высокого удельного сопротивления.

Рис. 16-4. Устройство потенциометра.  Рис. 16-5. Форма каркасов потенциометров.

Щетка 2 при повороте оси 3 скользит по оголенной поверхности провода и по контактному кольцу 4.Таким образом, напряжение U1, подводимое к концам провода, делится щеткой 2 на U2 и U1 — U2.

U2 = U1(α/αм) = U1x

где α и αм — угол поворота щетки и его максимальное значение, ах — долевое значение угла α . Если х = const, то потенциометр служит блоком умножения на постоянный коэффициент, меньший единицы.

Очень часто в автоматических вычислительных устройствах потенциометр должен дать нелинейную зависимость между углом поворота и выходным напряжением. Тогда каркас должен иметь другую форму. Если rм и r — полное сопротивление потенциометра и часть его, то

U2/U1 = r/rм= f(x)

Изменение сопротивления, удельное сопротивление, изменение длины провода, се-

чение провода, ширина каркаса, изменение числа витков провода, полное число витков провода при перемещении щетки на расстояние ∆x. Тогда ширина каркаса

Рис. 16-6. Схема сложения напряжений при помощи потенциометров.

т. е. форма каркаса есть функция, пропорциональная производной заданной функции.

Если f(х) = х, то каркас должен быть прямоугольным,

так как f‘(x) = 1; для f (х) = х2 каркас имеет треугольную форму, так как f’ (х) = 2х, что и показано на рис. 16-5, б и т. д. Такие потенциометры называются функциональными.

На рис.16-6 показано преобразование входных механических сигналов — перемещения движков потенциометров в выходные сигналы — напряжения и одновременное сложение этих напряжений на выходе схемы АБ. Потенциометры № 1 и № 2 присоединены к источнику энергии со стабилизированным напряжением U0, а средние точки их соединены накоротко.

По потенциометрам проходят токи I1 и I2. В фазе с токами будут падения напряжения U1 = I1r1 и U2 = I2r2 где r1 и r2— части сопротивлений между движком и средними точками потенциометров.

Если обойти контур между точками выхода А и Б в направлении А—1—2—3 —4—Б то легко понять, что Uаб = U1  U2, и по сопротивлению какого-либо следующего каскада устройства rн пойдет ток от зажима Б к зажиму А.

На рис. -16-7 показана схема соединения потенциометров для получения разности напряжений Uаб = U1— U2, так как падения напряжения потенциометров при обходе контура А—1—2—3—4—Б вычитаются друг из друга.

Все приведенные выше вычислительные устройства непрерывного действия имеют общие существенные недостатки: влияние нагрузки на величину выходного напряжения, малую точность вычислений и ограниченное число выполнимых математических операций. Эти недостатки устранены в современных АВУ применением так называемых решающих (операционных) усилителей, получаемых на базе реостатных усилителей постоянного тока (УПТ).

Рис. 16-7. Схема вычитания напряжений при помощи потенциометров.

Главного «вещевика» минобороны увольняют за форму юдашкина

Как расшифровывается цву? значения аббревиатур и сокращений на сайте

Назначение и общие сведения о цифровых вычислительных устройствах (цву)

В некоторых случаях исследовать различные процессы в областях науки и техники при помощи моделей нецелесообразно. Кроме того, точность решения в АВУ, зависящая от точности входящих в них элементов, составляет несколько процентов.

Однако при решении ряда вопросов допустимая погрешность должна быть в миллионы и миллиарды раз меньшей (расчет траекторий снарядов, ракет, спутников, планет). В ЦВУ точность решения может быть любой, так как она определяется только количеством разрядов чисел, на которое рассчитано устройство.

мики и т. д. Эти устройства, кроме чисто вычислительных операций, могут решать логические задачи: определять знак произведения чисел, выделять части числа и составлять из них новые числа, переводить текст с одного языка на другой, решать шахматные этюды, подбирать библиографическую литературу и др.

Цифровые вычислительные устройства могут выполнять только те логические операции, которые выполняются человеком по установленным правилам и называются формальными видами умственного труда. Современные ЦВУ с применением электронной техники явились логическим продолжением механических вычислительных устройств.

Принцип построения цву

Рис. схема. 16-8. Структурная работы человека-вычислителя.

Для решения всех задач одного типа (сложения двух многозначных чисел, извлечения квадратного корня и т. д.) можно составить точное предписание о выполнении, в определенном порядке, системы простейших операций, приводящих к результату. Такое предписание называется алгоритмом.

Сам термин происходит от имени средневекового узбекского математика Аль-Хорезми, который в IX веке дал правила для составления таких предписаний. Смысл предписаний в том, что они могут быть выполнены человеком без всякого понимания сути дела.

От человека требуется машинальное, но точное выполнение простейших немногочисленных операций. А раз это так, то при современном состоянии электронной техники человека может заменить устройство, которое, с недостижимой для человека быстротой, сможет решить задачу, если это устройство снабдить алгоритмом, называемым в данном случае программой.

На рис. 16-8 показана структурная схема работы человека-вычислителя. В процессе работы вычислитель 1 для выполнения каждого действия пользуется программой 3, записанной при помощи цифр, букв, знаков алгебраических операций и др.

По этим сведениям он производит вычисления на бумаге, на счетах или арифмометре, т. е. вводит в действие имеющееся него арифметическое устройство 2. После вычислений, он их записывает в определенную графу (ячейку) на бумаге, которая служит запоминающим устройством 4, способным длительно хранить полученные результаты. То, что не нужно хранить длительно человек держит в памяти для следующей операции.

Выполнив первый пункт программы, вычислитель берет требуемые программой результаты из запоминающего устройства 4 и выполняет второй пункт программы и т. д. Таким образом, пункт за пунктом выполняется вся программа вычисления.

Структурная схема современного ЦВУ показана на рис. 16-9. На этой схеме устройство управления, очевидно, должно выполнять функции человека-вычислителя. Запоминающее устройство обычно состоит из двух отдельных блоков: внешнего запоминающего устройства, имитирующего записи вычислителя на бумаге, справочники, таблицы и др., и оперативного запоминающего устройства, хранящего только те сведения, которые быстро и непрерывно используются при вычислениях, и длительно храниться не должны.

Арифметическое устройство заменяет все средства вычисления, которыми пользовался вычислитель: бумага, счеты, арифмометр, клавишная механическая машина и др. По видимому, ЦВУ будет только тогда быстродействующим (тысячи и десятки тысяч операций в секунду), когда с такой же скоростью будут работать все блоки устройства, К сожалению, этому условию еще не удовлетворяют блоки ввода программы и вывода результатов. Описание устройства отдельных блоков будет дано ниже.

Системы электронных вычислительных устройств

Вычислительные устройства можно разделить на две группы: вы числительные устройства непрерывного действия или аналоговые вычислительные устройства (АВУ) (называемые иногда модели-

рующими) и цифровые вычислительные устройства (ЦВУ). На рис. 16-1 показано изображение одной и той же величины (напряжения), полученной двумя способами. В первом способе величина напряжения, например 219,5 в, измеряется стрелочным вольтметром.

Измерение производится непрерывно и два ближайших значения измеряемой величины могут отличаться друг от друга на любую малую величину. Во втором способе величина напряжения выдается числом. В этом случае отличие одного значения меняющейся величины от другого зависит от числа

Рис. 16-1. Измерение величины приборами непрерывного и дискретного действия.

разрядов, предусмотренных в вычислительном устройстве. Так например, если для целых чисел предусмотрены три разряда, а для дробных — два, то в десятичной системе два ближайших значения величины будут отличаться друг от друга на одну сотую, т. е. 219,50; 219,51; 219,52.

В АВУ точность решения ограничена точностью входящих в нее элементов (в данном случае вольтметра), а в ЦВУ она зависит только от количества разрядов в изображении числа и может быть очень большой. Скорость решения задачи в АВУ больше, чем в ЦВУ; они проще последних, но большей частью приспособлены для решения задач одного типа.