Устройство для моделирования систем массового обслуживания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1088002 вой 06 Г 1 Иг УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТН ОПИСАН ИЭ РЕТЕНТВУ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) 1, Авторское свидетельство ССС М 477416, кл, С,-06 Р 1 И 20 19732. Авторское свидетельство СССР % 579315, кп. С.06 Р 15/20, 1974 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДУЛ РОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО О ЖИВАНИЯ, содержащее генератор импу сов, блок вывода, блок опроса, состоящий из К 5-триггера, элемента ИЛИ, элемента задержки и группы элементов задержки, вхоаы которых соединены с Ь -входом Й 5 -триггера, единичный вход которого через элемент задержки соединен с первым входом элемента И второй вход которого является входом сброса блока опроса, а выход элемента ИЛИ соединен с Р-входом К 5-тригге формирователь сигнала разрешения живания, состоящий из последователь соединенных первого триггера, первого элемента И-НЕ, первого дифференциру щего элемента, первого расширителя импульсов и первого элемента ИЛИ, последовательно соединенных второго триггера, второго элемента И-НЕ, вт рого дифференцируюшего элемента и вт рого расширителя импульсов, выход к торого подключен к другому входу пе вого элемента ИЛИ, выходы первого и, второго дифференцируюших элементов подключены соответственно к единичны входам первого и второго триггеров, другие входы элементов И-НЕ обьединены и подключены к первому тактово 2выходу генератора импульсов, нулевой вход второго триггера является входом запуска устройства, выход первого элемента ИЛИ подипочен к входам элементов задержки группы блока опроса, выходы первого и второго расширителей Р импульсов подключены соответственно к первому и второму входам блока выиоца, блок сдвига, состоящий из регистра сдвига, первой группы элементов И, первой группы элементов ИЛИ, первой И- группы элементов НЕ, второй группы БСЛУ- элементов. И, элемента ИЛИ, элемента ль- НЕ, группы элементов задержки, второй и третьей группы элементов НЕ, третьей и четвертой групп элементов И, второй группы, элементов ИЛИ, причем в блоке сдвига выходы элементов задержки группы соединены с соответствуюшими входами парщлельного занесения ре- % ЛИ гистра савига, разрядные выходы которого подключенй соответственно к первым входам элементов И первой группы, ра, входам элементов НЕ, второй группы и обслу- первым входам элементов И третьей но группы, входы элементов НЕ третьейгруппы и первые входы элементов И ю- третьей группы подключены к соответст.вуюшему входу элемента ИЛИ, вторые входы элементов И второй и третьей груп- Ю пы подключены к выходам соответствуют- ших элементов НЕ второй и третьейо- групп, а выходы элементов И второй и о- третьей групп подключены к входам со-р- ответствующего элемента ИЛИ второй группы, выходы которых соединены с входами соответствующих элементов зам, дэркки групп, вторые входы элементов И первой группы подключены к выходам соответствующего элемента задержки му группы блока опроса, выход первого элефилиал ВИДИ ЗвкввППП 674/46 Тирцк 699 Подписнотентг.Узз ород, ул Проектная, Я3 10880чения времени окидания, первым, вторым, третьим и четвертым выходамирегистра сдвига, пятый, шестой выходыкоторого соединены с вторыми входамисоответственно формирователя сигналовразрешения обслуживания и блока управления, второй выход и третий вход которого соединены соответственно с первым входом формирователя сигналов ограничения времени ожидания и одним вы Оходом блока вывода, другие выходы ко-торого соединены с выходами устройства,устанавливающий и запускающий входыкоторого соединены соответственно свторым входом формирователя сигналовограничения времени ожидания и третьимвходом формирователя сигнала разрешения обслуживания 21 .Однако это устройство не позвапяетмоделировать функционирование замкнутых СМО с конечным числом источников, что обусловлено зависимостью характеристик входящего потока от копичества заявок, находящихся в системе,т,е, в очереди и на обслуживании. Известно, что интенсивность потока заявокв таких СМО изменяется в процессефункционирования в соответствии с выражением-(ф ) ( ) 30где я - общее капичество источниковзаявок в замкнутой СМО;1 - интенсивность потока заявокодного источника;и - копичество заявок, находяших 35ся в системе,Белью изобретения является расширение класса моделирующих СМО,Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор 40 импульсов, блок вывода, блок опроса, состоящий иэ В 5-триггера, элемента ИЛИ, элемента задержки и группы элементов задержки, входы которых соединены с В-входом й Б-триггера, единичный 45 выход которого через элемент задержки соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого является входом сброса блока опро:а, а выход элемента ИЛИ соединен с К-входом 65 -триггерй, формирователь сигйала разрешения обслуживания, состоящий из последовательно соединенных первого триггера, первого элемента И-НЕ, первого дифферен пирующего элемента, первого расшири теля импульсов и первого элемента ИЛИ, последовательно соединенных второго триггера, второго элемента И-НЕ, вто 02 4рого дифференцирующего элемента и второго расширителя импульсов, выход которого подключен к другому входу первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго дифференцируюших элементов подключены соответственно к единичным входам первого и второго триггеров, другие входы элементов И-НЕ объединены и подключены к первому тактовому выходу генератора импульсов, нулевой вход второго триггера является входом запуска. устройства, выход первого элемента ИЛИ подключен к входам, элементов задержки группы блока опроса, выходы первого и второго расширителей импуль сов подключены соответственно к первому и второму входам блока вывода, блок сдвига, состоящий иэ регистра сдвига, первой группы элементов И, первой группы элементов ИЛИ, первой группы элементов НЕ, второй группы элементов И, элемента ИЛИ, элемента НЕ, группы элементов задеркки, второй и третьей группы элементов НЕ, третьей и четвертой групп элементов И, второй группы элементов ИЛИ, причем в блоке сдвига выходы элементов задержки груп пы соединены с соответствующими входами параллельиого занесения регистра сдвига, разрядные выходы которого подключены соответственно к первым входам элементов И первой группы, входам элементов НЕ вгорой группы и первым входам элементов И третьей группы, входы элементов НЕ третьей группы и первые входы элементов И третьей, группы подключены к соответствующему входу элемента ИЛИ, вторые входы элементов И второй и третьей групп подключены к выходам соответствующих элементов НЕ второй и третьей групп, а выходы элементов И второй и третьей групп подключены к входам соответствующего элемента ИЛИ второй группы, выходы которых соединены с входами соответствующих элементов задержки групп, вторые входы элементов И первой группы подключены к выходам соответствующего элемента задержки группы блока опроса, выход первого элемента И первой группы соеди нен с первым входом элемента ИЛИ, с входом первого элемента НЕ первой группы и вторым входом первого элемента ИЛИ первой группы, выходы элементов НЕ первой группы соединены с пер выми входами соответствующих элементов И четвертой группы, выход К-го элемента И первой группы (К =. 2, й ) подключен к второму входу (К - 1)-го8002 6группу элементов И 14; элемент ИЛИ15, элемент НЕ 16, группу элементов17 задержки, вторую группу элементовИЛИ 18,вторую 19 и третью 20 группуэлементОв НЕ, вторую 21 н третью 22группу элементов И, регистр 23 сдвига,Блок 1 сдвига состоит из трех уз,лов 1, П, В, Узел 1 представляет собойстандартный двунаправленный регистрсдвига с последовательным и параллельным занесением информации. Схема имеет входы последовательного занесенияЭ+ при сдвиге вправо и 1)-при сдвигевлево, восемь входов параллеьного занесения 2 1 -Э 8, тактовый счетныйвход С, управляющие входы Ч 1 и Ч 2для выбора режима работы, ьход установки фО Р и восемь выходов каждогоразряда 1-8,В зависимости от состояний установочных входов Ч 1 12 иузел 1 может работать в рааличных режимах:последовательно занесения со сдвигомвправо; последовательного занесения сосдвигом влево: параллельного занесения;хранения; установки в фОфВ режиме последовательного занесения со сдвигом информации вправо навход Ч 1 подается уровень логическогонуля, на вход Ч 2 - уровень логическойединицы, Параллельное занесение информации осущестйляется, когда установочные входы находятся в состоянии логической единицы,Узел Г 1 предназначен дпя определенияприоритетного разряда стандартного регистра сдвига и имеет практически однородную структуру, а узел И предназначен дпя гашения единицы в приоритетномразряде стандартного регистра сдвигабез изменения состояния остальныхразрядов этого регистра,функциональное назначение выходовблока сдвига следукнцее; выход заявок,подаваемых на обслуживаниевыходэлемента ИЛИ 15 выход заявок, поступивших на обслуживание, но ввиду наличия очереди заявок либо отсутствия сигнала об окончании обслуживания ранеепоступившей заявки, поставленных в очередь на обслуживание,выход 1-горазряда регистра сдвига" выход сигналао превышении фиксированного пределавремени пребывания заявки в очереди,т,е, по этому выходу происходит увеличение заявок из очереди, ввиду того,что их время обслуживания превысилопредельное значение - выход 8-го разряда стандартного регистра сдвига; вы 3 108элемента И четвертой группы, выходМ-го элемента И первой группы (М -2,и 1) подключен также к первому входу(М)-го элемента ИЛИ первой группы,второй вход М-го элемента ИЛИ первойгруппы - к входу М-го элемента НЕ5первой группы, выход которого соединенс вторым входом М-го элемента И четвертой группы, выход К-го элемента Ичетвертой группы подключен к К-мувходу элемента ИЛИ, выход которогосоединен с входаи элемента НЕ, подключенного выходом к нулевому входупервого триггера формиревателя сигналаразрешения обслуживани и входу обслу 15женных заявок блока вывода, выход первого разряда ре истра сдвига блокасдвига соединен с входом заявок, поставленных в очередь, блока вывода, выходпоследнего разряда регистра сдвига блогока сдвига подклкчен к входу превышениявремени ожидания блока вывода, второйтактовый выход генератора импульсовподключен к тактовому входу регистрасдвига блока сдвига, вход сдвига вправокоторого соединен с выходом триггераблока опроса, введены генератор заявок,элемент запрета и реверсивный счетчик,вычитающий и суммирующий входы которого соединены соответственно с выходомвторого расширителя импульсов формиро30вателя сигнала разрешения обслуживанияи выходом первого разряда регистрасдвига блока сдвига, вход последовательного занесения которого подключен к выходу генератора заявок, вход которогосоединен с выходом элемента запрета,управляющий вход которого является управляющим входом устройства, а информационный вход соединен с выходом реверсивного счетчика,40На фиг. 1 показана структурная схемаустройства; на фиг. 2 - схема блокасдвига," на фиг. 3 -.блок опроса, нафиг, 4 - блок вывода на фиг, 5 - схемаформирователя сигнала разрешения обслуживани я.Устройство содержит блок 1 сдвига,;генератор 6 .заявок, формирователь 7 сигнала разрешения обслуживания, эле-"мент 8 запрета, запускающий 9 и установочный 10 входы устройства.Блок 1 сдвигамтредставляюший собой варинт регистра сдвига (фиг, 2), 5содержит первую группу элементов И 11,первую группу элементов ИЛИ 12, первую группу элементов НЕ 13, четвертую7 4,088ход сигнала Об отсутствии заявок в очеффреди - выход элемента НЕ 16.Блок 4 опроса (фиг. 3) предназначендпя выполнения опроса состояний разрядов стандартного регистра сдвига,содеркит группу элементов 24 задержектриггер 25,элемент 26 зацвркки,элемент ИЛИ 27, Первый вход триггерасоединен с выходом формирователя 7сигнапе разрешения обслуживания, а его 10щацд - с входом элемента 22 задержки, и с входом Ч 1 регистра 1 сдвига.Блок 5 вывода (фиг. 4) выпаиняетфункцию расширения импульса до заданнойвеличины по каждому из входов. Расширение импульсов осуществляется с помощью стандартной схемы 28 расширения импульсов,функциональное назначение вховэи выходов бпока 5 вывода следующее:первый вход - вход приема сигналов евыхода формироваил я 7 об отсутствиизаявок в очереди второй вход - входприема сигналов с выхода формирователя 7 о моментах окончания обслуживания.Назначение остальных входов анапагично выходам блока сдвига,функциональная схема формировагеефля 7 сигналов разрешения обслуживания(фиг. 5) содержит дифференцирующиеэлементы 29, схемы 30 расширенияимпульса до заданной величины иэлемент ИЛИ 31, триггеры 32, эцементы И-НЕ 33. Запускакяций вход 9устройства соединен с первым входаивторого триггера 32,В режиме моделирования разомкнутых.СМО на уствновочный вход 10 (фиг,1)подается уровень логического ф 0", а при1моделировании замкнутых СМЭ - логичеокая ф 1 ф,Устройство работает следующим образом,При моделировании разомкнутых СМОс установочного входа 10 устройства,5на вход элемента 8 запрета поступаетсигнал, запрещающий прохождение импульсов с выхода реверсивного счетчика 3,на управлякаций вход генератора 6. Примоделировании замкнутых СМО разрешается прохождение сигналов с выходареверсивного счетчика 3 на управляющийвход генератора 6 заявок.С выхода генератора 6 заявок на вход блока 1 сдвига поступает. поток импуль сов, имитирующих поток заявок в СМЭ, Интенсивность этого потока в процессе 002 8мсделироввния разомкнутых СМО остаегся постоянной, При моделировании замкнутых СМО интенсивность потока импульсов изменяется в зависимости ог капичества заявок, находящихся в системе, в соответствии с формулой (1), Информав ция о количестве заявок, находящихся вгэкуший момент времени в системе, хранится в реверсивном счегчикеГ 33Функционирование устройства начинаееся с гого, что на запускаквций вход 9 приходит поток импульсов, имитирующий.возможность начала обслуживания заявки, Этот согрел запоминается в формирователе 7, Также выдается импульс заявки на блоке 1 сдвига (фход О+) сгенератора 6. По положительному перепа ду тактового импульса с генератора 2(он имитирует текущее время) поступив ший сигнвс в формироватее 7 (фиг.5)проходит звено вторых элементов 32,33, 29 и 30, подвегся через выход в .реверсивный счетчик 3 и к бпоку 5 вывода, Одновременно этот же сигнал, прой-аг .элемент ИЛИ 32, запускает блок 4опроса, который выдает на вход1стандартного регистра уровень логического фОф, а с информационных выходов18сигналы опроса (логические 1 ф)поступают на входные элементы И узлаН блока 1 сдвига, При наличии тактового импульса от генератора 2 на вход Св уэпе .1 бпокв 1 сдвига осуществляется режим последовательного занесенияединицы со сдвигом вправо, а с выходов 1-8 в узел Н поступает двоичнаяинформация в параллельном коде дпяопределения приоритетного разряда станднртного регистра сдвига (это будетпервый по порядку, нвчиавя с восьмого, .разряд, содержащий логическую единицу),С установленного приоритетного разряда импульс (заявка) через элемент ИЛИ 15выдается на.обслуживание. Таким образом,на обслуживание выбирается требованиес наибольшим временем ожицайия (дисциплина первый пришел - первый ббслуженф).Так же импульсы поступают .соответсвенно с первого младшего разряда стандартного регистра к блоку 5 вывода ик реверсивному счетчику 3 и со старшего восьмого разряда к бпоку 5 вывода,После опроса блок 4 подает на входЧ 1 стандартного регистра уровень логической 1 ф (на входе Ч 2 постоянноподдерживается уровень логической 1 ф).В узле 1 Е регистра 1 сдвига происходит следующее. На входы 1-8 узла 1 Ипоступает соответственно двоичная инфор910880 мация с выходю 1-8 ужа И и выходов 1-8 узла 1. В результате работы группы элементов узла Ш на входы стандартного регистра ф 1-28 в режиме параллельного занесения вносится во всех5 разрядах информация без изменения за исключением приоритетного разряда, в котором ла"ическая единица обнуляется, г.е, происходит гашение логической единицы нриоритеиного разряда, 1 ОЕсли в момент опроса регистр сдвига пуст, сигнал об этом посыпает через элемент ИЛИ 16 на формироваиель 7 с целью повторения опроса в следующем15 цикце. При наличии пшиожигепьного перепада таки юого импульса этою сигнп проходит звено первых элементю 32,33, 29, 30, поступает через выход в блок 5 вывода и одновременно через элемент ИЛИ .32 запускает . блок 420 опроса./ 0210Таким образом, в процессе работыустройства на реверсивный счеичик 3постоянно подаются импульсы; на суммирующий вход - с младшего разрядастандартного регистра сдвига (количествозаявок, поступивших на обслуживание),на вычитающий вход от формирователя 7(копичество обжуженных заявок), Поэтому в любой момент времени в реверсивном счетчике 3 содержится информацияо капичестве заявок, находящихся в системе, в зависимости от которого изменяется интенсивность потока заявок генератора заявок.Предлагаемое устройство позволяетмюделировать функционирование замкнутыхи разомкнутых СИЭ. Оно может работатьс любыми входными потоками, а такжепозволяет изменять диапазон фиксациивремени ожидания в широких пределах засчет изменения тактовой частоты генератора импульсов,