Оглавление

П

3

редисловие………………………………………………………………………

В

4

ведение…………………………………………………………………………..

Г

28

ЛАВА ПЕРВАЯ.КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ МНОГОПРОЦЕССОРНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ С ПРОГРАММИРУЕМОЙ АРХИТЕКТУРОЙ (МВС ПА) …….…….…..

Г

45

ЛАВА ВТОРАЯ. ОРГАНИЗАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МВС С ПРОГРАММИРУЕМОЙ АРХИТЕКТУРОЙ..

2

45

.1 Основы математического обеспечения многопроцессорных вычислительных систем с программируемой архитектурой…….…………

2

49

.2 Организация машинных языков высокого уровня и технология программирования МВС с программируемой архитектурой …….……….

2

54

61

.3 Организация параллельных вычислительных процессов в МВС с программируемой архитектурой …….……….……….……….……….……

ГЛАВА ТРЕТЬЯ. ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ МВС ПА ……

3

62

.1 Методика перехода от систем диференциальных и алгебраических уравнений к системе уравнений Шеннона …….……….……….…………..

3

62

.1.1 Представление исходной задачи в форме, удобной для реализации на цифровых интегрирующих машинах (ЦИМ) …….……….……….……….

3

67

.1.2 Методика перехода от заданных функций к системе уравнений Шеннона …….……….……….……….……….……….……….……….……

3

75

.1.3 Методика перехода от заданных дифференциальных уравнений к системе уравнений Шеннона …….……….……….……….……….…………………

3

83

.1.4 Методика перехода от систем линейных алгебраических уравнений к системе уравнений Шеннона …….……….……….……….……….………

3

85

.1.5 Получение программных матриц соединений цифровых решающих модулей …….……….……….……….……….……….……….……….……

3

89

96

.1.6 Методика перехода от программных матриц к схеме соединения цифровых решающих модулей (ЦРМ) в ОЦИС с жесткими связями ……

3.2 Примеры структурной организации вычислительного процесса …….…..

3

98

.2.1 Задача №1 …….……….……….……….……….……….……….………..

3

99

102

.2.2 Задача №2 …….……….……….……….……….……….……….……….

3

108

.2.3 Задача №3 …….……….……….……….……….……….……….……….

3

110

.2.4 Задача №4 …….……….……….……….……….……….……….……….

3.2.5 Задача №5 …….……….……….……….……….……….……….………..

Г

112

ЛАВА ЧЕТВЁРТАЯ. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ИНТЕГРИРУЮЩИХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СТРУКТУР МОДУЛЬНОГО ТИПА…….……….……….……….……….……….…..

4

112

120

.1 Общая структурно-логическая схема проектирования (анализа и синтеза) модульных ИВС…….……….……….……….……….……….……………

4.2 Представление задач для модульных ИВС в операторном пространстве...

4

129

.3 Построение базиса в операторном-пространстве для ИВС модульного типа …….……….……….……….……….……….……….…………………

4

137

144

.4 Разработка эффективного машинного алгоритма выбора базиса в операторном-пространстве …….……….……….……….……….………

4

151

.5 Математическая модель ИВС модульного типа на основе t-алгоритмов...

4.6 Примеры, иллюстрирующие работу базовой машины ИВС. …….………

Г

157

ЛАВА ПЯТАЯ. АНАЛИЗ И СИНТЕЗ УНИВЕРСАЛЬНЫХ РЕШАЮЩИХ БЛОКОВ ИНТЕГРИРУЮЩИХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СТРУКТУР (ИВС)…….……….……….………………………………….

5

157

.1. Синтез алгоритма универсального решающего блока интегрирующих вычислительных структур…….……….……….……….……….………….

5

165

.2. Разработка алгоритма автоматического масштабирования переменных и приращений в универсальном решающем блока ИВС. …….……….…….

5

176

.3. Построение структурных схем универсальных решающих блоков ИВС с автоматическим масштабированием переменных. …….……….…………

5

183

.4 Разработка алгоритма универсального решающего блока, основанного на принципецифрового слежения и синтез его структурной схемы………..

5

203

.5. Проектирование решающей части интегрирующих вычислительных структур…….……….……….……….……….……….……….……….……

Г

214

ЛАВА ШЕСТАЯ. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МОДУЛЕЙ ИНТЕГРИРУЮЩИХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СТРУКТУР.…….……….……….……….……….……….……….………

6

214

.1. Исследование принципов построения коммутационных систем модульных интегрирующих вычислительных структур…….……….…………………

6

225

.2. Разработка волновых каскадных коммутирующих сред для интегрирующих вычислительных структур…….……….……….……….

6

232

.3. Принципы построения цифровых решающих и функциональных модулей ИВС…….……….……….……….……….……….……….…………………

6

248

.4. Определение параметров функциональных модулей интегрирующих вычислительных структур…….……….……….……….……….………….

6

253

.5. Матричное представление функциональных модулей интегрирующих вычислительных структур…….……….……….……….……….…………

6

260

.6. Построение специализированного микропроцессора интегрирующей вычислительной структуры…….……….……….……….……….………..

Г

268

268

ЛАВА СЕДЬМАЯ. СИСТЕМА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МОДУЛЬНЫХ ИНТЕГРИРУЮЩИХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СТРУКТУР…….……….……….……….…….

7.1. Структура системы математического обеспечения модульных ИВС…..

7

273

.2. Разработка языка структурного программирования высокого уровня для модульных ИВС…….……….……….……….……….……….……………

7

281

.3. Разработка транслятора, загрузчика и диспетчера системы программного обеспечения модульных ИВС…….……….……….……………………….

7

298

312

.4. Построение пакета системных программ для программного обеспечения ИВС…….……….……….……….……….……….……….…………………

7.5. Организация вычислительных процессов в модульных ИВС …….……..

Г

334

334

ЛАВА ВОСЬМАЯ. ОДНОРОДНЫЕ ЦИФРОВЫЕ ИНТЕГРИРУЮЩИЕ СТРУКТУРЫ…….……….……….……….………………………………

8.1. Цифровые интеграторы для ОЦИС …….……….……….……….……….

8

349

.2. Интерполяционные и экстраполяционные, одноразрядные и многоразрядные однородные цифровые интегрирующие структуры……

Г

363

ЛАВА ДЕВЯТАЯ. ПРИМЕРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОБЛЕМНО- ОРИЕНТИРОВАННЫХ МВС НА ИНТЕГРИРУЮЩИХ СТРУКТУРАХ…….……….……….……….……….……….……….……

9

363

.1. Моделирующий вычислительный комплекс для исследования систем инерциальной навигации на основе модульных ИВС…….……….……..

9

385

.2. Применение интегрирующих вычислительных структур для реализации

систем управления манипуляционными устройствами автономных роботов..

9

397

404

.3. Специализированная вычислительная система для решения задач управления с прогнозированием…….……….……….……….……….…..

9

422

.4. Логико-интегрирующие вычислительные структуры…….……….……

Приложения …….……….……….……….…….……….……….……….……

Приложение 1

П

422

римерный перечень вопросов к экзаменационным билетам по второй части курса «Проектирование проблемно-ориентированных вычислительных систем», выносимых на экзамен в IX семестре 2008/2009 учебного года – специалистам по специальности 23.01.01 – V курса…….…………………….

Приложение 2

Э

426

448

кзаменационные вопросы междисциплинарного государственного экзамена по направлению «Информатика и вычислительная техника», специальность 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»…….……….……….……….……….…….……….……….……….……………

Л

459

итература…….……….……….……….……….…………….……….…..

ОГЛАВЛЕНИЕ ……………………………………………………………..

Научное издание

Гузик Вячеслав Филиппович

Проектирование проблемно-ориентированных вычислительных систем

Редакторы Кочергина Т. Ф.

Белова Л. Ф.

ЛР №020565 от 23 июня 1997 Подписано к печати 17.07.09.

Формат 6084 Бумага офсетная

Печать офсетная Усл. п. л. – 28,0

Заказ № Тираж 200 экз.

“ c ”

___________________________________________________________________

Издательство Технологического института

Южного федерального университета

ГСП 17А, Таганрог, 28, Некрасовский, 44

Типография Технологического института

Южного федерального университета

ГСП 17А, Таганрог, 28, Энгельса, 1

326