Основы вычислительной техники П.М.Белаш ....(652)(л)

Книга содержит основные положения по аналоговым и сеточным моделям и цифровым устройствам. Раздел цифровых устройств включает вычислительные машины с программным управлением, цифровые анализаторы и управляющие машины. Рассмотрены вопросы преобразования аналог—код и комбинирование вычислительных устройств.
В части методов применения вычислительных устройств изложены решение задач планирования и метод Монте-Карло. Книга является учебным пособием по основам вычислительной техники и изложена в соответствии с программой курса, читаемого студентам по специальности «Автоматизация производственных процессов». Она может быть использована инженерами, работающими в области автоматизации процессов и применения вычислительной техники.
ОТ АВТОРА
Предлагаемая книга—учебное пособие по основам вычислительной техники написана по программе курса, читаемого студентам по специальности «Автоматизация производственных процессов» и другим специальностям Московского института нефтехимической и газовой промышленности имени И. М. Губкина.
Студенты, приступая к изучению курса'вычислительной техники, имеют определенную подготовку по математическому анализу, электротехнике и электронике, что нами и принималось во внимание при изложении материала.
По вычислительной технике имеется популярная литература, рассчитанная на широкий круг читателей. Специализированные литературные источники, имеющие подробное изложение устройств, обычно не содержат нужной систематизации в смежных областях и не отвечают требованиям программы.
Инженеры, работающие в области автоматизации процессов, являются одними из потребителей готовых средств вычислительной техники. Поэтому освещение вопросов расчета и конструирования выходит за пределы плана книги.
В книге в основном изложены схемы устройств и принципы их действия. Сложные и громоздкие устройства, как цифровые, рассмотрены с позиций их компоновки из основных логических элементов .
Изучение курса сопровождается лабораторными занятиями, причем лабораторные занятия по дискретным машинам проводятся по методу программированного обучения, сама вычислительная машина ставится в режим обучающей или контролирующей. Материалы по программированному обучению не входят в содержание книги и включены в пособия по лабораторным работам. -I*
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
От автора............................... 3
Введение.............................. 5
Глава. Вычислительные устройства непрерывного действия...... 8
§ 1. Основные положения для цепей с пассивными элементами 8 § 2. Установление законов подобия между механическими и электрическими процессами на основе дифференциальных уравнений 10 § 3. Электрические схемы устройств для решения системы алгебраических уравнений.................... 15
§ 4. Применение матричных схем из пассивных элементов для решения задач регулирования отбора из нефтяных и газовых
месторождений ..................... 18
§ 5. Устройства на трансформаторах для решения системы алгебраических уравнений ................... 22
§ 6. Устройства на трансформаторах для гармонического анализа
и синтеза ......................... 24
§ 7. Матричные схемы с усилителями............. 31
§ 8. Структурные схемы на усилителях постоянного тока .... 37
§ 9. Операционные усилители ................ 50
§ 10. Решение дифференциальных уравнений с переменными во
времени коэффициентами ................. 54
§ 11. Решение нелинейных уравнений на структурных схемах . . 57 § 12. Краткие сведения о моделирующих установках серийного
типа ........................... 63
Глава 2. Устройства для решения краевых задач уравнений в частных
производных ....................... 69
§ 1. Устройства со сплошными средами для решения краевых
задач уравнения Лапласа ................. 71
§ 2. Электрические сетки для решения краевых задач дифференциальных уравнений типа Лапласа............. 77
§ 3. Электрические сетки для решения краевых задач дифференциальных уравнений типа Фурье.............. 84
§ 4. Электрические сетки для решения задач волнового уравнения 88 § 5. Электрические сетки из одних активных сопротивлений для решения краевых задач уравнений параболического типа ... 90
§ 6. Устройство сеточных электроинтеграторов......... 95
§ 7. Моделирование скважин на сеточных интеграторах..... 106
Глава 3. Цифровые вычислительные устройства........... 115
§ 1. Блок-схема вычислительной машины с программным управлением .......................... 115
§ 2. Алфавит электронных цифровых машин......... 119
§ 3. Арифметические операции в двоичной системе счисления . . 123 § 4. Способы представления, передачи и хранения информации в цифровых вычислительных машинах............ 129
Стр.
§ 5. Основные элементы цифровых вычислительных машин . . . 130 § 6. Составление из логических элементов функциональных схем
и блоков вычислительных машин.............. 145
§ 7. Арифметическое устройство вычислительной машины .... 150
§ 8. Запоминающие устройства (ЗУ).............. 162
§ 9. Назначение и принцип действия управляющих устройств (УУ)
Глава 4. Элементы программирования ............... 181
§ 1. Структура команд, применяемых в цифровых машинах . . . 193
§ 2. Система команд двухадресной машины «Минск-1»..... 197
§ 3. Пример составления программы ............. 200
§ 4. Программирование циклических вычислительных процессов . 205
§ 5. О методах автоматизации процессов программирования . . . 218
§ 6. Устройства ввода и вывода (УВВ) информации...... 221
§ 7. Конструктивное оформление вычислительных машин .... 226 Глава 5. Специализированные вычислительные устройства дискретного
действия ........................ 231
§ 1. Цифровые интегрирующие устройства........... 232
§ 2. Арифметические основы работы цифровых анализаторов . . . 240 § 3. Способы применения цифровых интегрирующих устройств
при решении математических задач............ 249
§ 4. Последовательные цифровые дифференциальные анализаторы
на магнитных барабанах .................. 255
§ 5. Масштабные коэффициенты ............... 261
§ 6. Управляющие вычислительные машины.......... 263
§ 7. Способы преобразования информации........... 274
§ 8. Комбинированные аналого-цифровые системы применительно
к задачам разработки нефтяных и газовых пластов...... 280
Глава 6. О методах применения вычислительных устройств...... 285
§ 1. Теория планирования (математическая формулировка) . . . 285 § 2. Электрические модели для решения задач планирования . . 288 § 3. Решение задач планирования на электронных цифровых машинах с программным управлением.............. 292
§ 4. Понятие о методе Монте-Карло и основные положения из теории вероятностей ..................... 300
§ 5. Датчики случайных чисел................ 306
§ 6. Решение краевых задач разработки нефтяных и газовых пластов методом Монте-Карло (метод блужданий)........ 309
§ 7. Решение задач разработки нефтяных и газовых пластов методом направленного поиска (метод Монте-Карло)....... 320
Литература ........................... 327