Устройство для моделирования времени ожидания заявок в очереди

Номер патента: 503246

Авторы: Ефремов, Кузьмин, Овчинников

ZIP архив

Текст

Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дополнительное к авт. свид-ву аявлено 12.02,74 (21) 1995775,18-24 присоединением заявки51) М. Кл б 06 Г 15/2 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийя открытий(23) ПриоритетОпубликовано 15.02.76. Бюллетень6 Дата опубликования описания 10.06.76Авторыизобретения Д, Ефремов, М,(71) Заявител Ленинградский орденаим, М 54) УСТРОЙСТВО ДЛ ОЖИДАН ИЯИзобретение относится к вычислительной технике, в частности,к физическим моделям систем массового обслуживания, и может быть применено при моделировании сложных систем, моделировании процессов в сетях массового обслуживания в организациях, занимающихся исследованием и моделированием таких систем и процессов, а также при исследовании помехоустойчивости систем передачи информации и исследования надежности сложных систем,Известны устройства, предназначенные для физического моделирования ограниченного времени ожидания, построенные на базе потенциальных элементов цифровой вычислительной техники. Модели этого типа получили в настоящее время наибольшее распространение. Однако затраты оборудования на построение этих устройств являются достаточно большими. Кроме того, применение при построении схемы устройства моделирования времени ожидания на базе потенциальных элементов, блока опроса и выбора заявки из очереди получается достаточно сложным. При построении таких моделей получение случайного ограничения времени ожидания заявки в очереди является сложной задачей, решение которой с использованием потенциальных элементов приводит к увеличению оборудования модели в несколько раз. вчинников и А. А, Кузьми нина политехническии инститИ, Калинина ДЕЛИРОВАНИЯ ВРЕМЕНОК В ОЧЕРЕДИ Целью изобретения является упрощение устройства и расширение класса моделируемых параметров, Это достигается в результате построения схемы устройства для модслирова 5 ния времени ожидания (в том числе и случайного) на базе элементов распределения тока, ффпозволяющих сравнительно просто схемно реализовать все блоки, необходимые для построе.+. ния такого устройства, Устройство позволяет 10 при моделировании налагать требуемое ограничение на величину времени ожидания заявки в очереди, изменять это ограничение в процессе работы модели, исследовать модели систем массового обслуживания с временем 15 ожидания заявки в очереди, ограниченнымфиксированной величиной или случайной величиной с произвольным законом распределения.Новое в описываемом устройстве заключается в том, что в него введены регистр сдвига, 20 выполненный на магнитных сердечниках спрямоугольной петлей гистерезиса, блок формирователей импульсов тока, вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты, входы регистра сдвига соединены соот ветственно со входом потока заявок устройства и выходами блока формирователей импульсов тока, блока имитации случайного времени ожидания в очереди, схемы опроса и поиска заявки, переключатель блок формирователей 30 опроса, вход которого соединен с выходом/12 Изд.1098 ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушсхемы разрешения подачи заявки на обслуживание, Выход серс.з 1 ереключатель подключен ко входу схемы опроса и поиска заявки,11 а фиг, 1 представлена структурная схема описываемого устройства; на фиг. 2 - его электрическая схема; на фиг. 3 - структурная схема блока формирования выходных данных.Устройство содержит регистр 1 сдвига, выполнен,ный на элементах распределения тока, На вход 2 устройства поступает поток импульсов, имитирующий поток заявок, Цикл ввода импульса в регистр сдвига организован при помощи блока 3 формирователей импульсов тока. Работой блока 3 управляет генератор 4 тактовой частоты, Цифрой 5 обозначен блок имитации случайного времени ожидания в очереди. При помощи генератора 4 организован 4-тактный режим работы Всего устройства.Импульсы одного из четырех тактов с выхода генератора 4 поступа 1 от на вход схемы 6 разрешения г 1 одачи заявки на обслуживание. На вход 7 устройства поступает поток импуль- сОВ, имитиру 10 щих Окончание Обслуживания одной заявки и возможность начала обслуживания следующей. После поступления импульса заявки со входа 2 в регистр 1, происходит запись единицы в регистр, и в дальней. шем при помошн генератора 4 (имитирующего текущее время) и формирователей блока 3 происходит сдвиг этой единицы от входа регистра 1 к его выходу. При поступлении сигнала разрешения подачи заявки на обслуживание на вход 7 схема ( хранит информацию об этом до поступления тактового импульса и в момент его прихода запускает блок 8 формирователей опроса. Ьлок 8 чсрсз переключатель 9 соединении со схемой 10 Опроса и поиска заявки, Схема 10 производит опрос регистра по системе абсол;отного приоритета и реализует выдачу заявок на обслуживание, т. е. на начало обслуживания (на выход 11 регистра 1) с реализацией дисциплины первым прицел - первым обслужен. После нахождения аявки, имеющей к данному х,оменту паибольцее (из присутствующих в регистре 1) время жидания (пребывания в регистре 1), опрос прекращается. Если же в момент, когда производится опрос, в регистре нет ни одной заявки, то сигнал об этом появляется на выходе 12 регистр 1, Если время пребывания заявки в очереди превысило предел, определенный ограничением, наложенным при помощи переключателя 9 (т. е. превысило допустимое время ожидания заявки в очереди), и в течение всего этого времени запроса на вход 7 не поступало, то заявка получает отказ в обслуживании, и сигнал оо этом появляется на выходе 13 регистра 1.Выход 14 регистра 1 является выходом потока заявок на обслуживание, а выход 15 - потока обслуживания. Выходы 11, 12, 13, 14 л 15 подключены к одноименным входам блока 1 б формирования выходных данных 10 1 б 20 25 30 35 43 45 50 55 бО бб уст 1 ойстВа. СостаВ Олока 16 мокет изменяться В зависимости от вида реВ 1 сгрирующего устройсВа, ПОдклО 11 емл О к ВЫКОдам эт 01 О Олока. Быходы 171 - -1 Т 4 5 ВЛ 51 отся Выходами по 1 О- ков устройства: 17, - заявок на обслуживанис; 17 - Оослукенных заяВок (подаваемых на обслуживание); 17 з - заявок, получивших отказ в обслуживании; 174 - потока обслужи вания (потока заросо, свидстельству 1 ощих О готовгОсти ОбслукиваО 1 цего аппарата начать обслуживание новой заявки).На выходе 18 регистрируется поток случайного ограничения времени ожидания, На выходе 19 с помощью любого пересчетного прибора регистрируется время простоя обслуживающего аппарата в случае отсутствия заявок,на обслуживание. Кроме того, прп моде. лировании случайного времени ожидания на вход 20 устроиства подается поток случайного снятия с очереди по своим физическим свойствам идентичный потокам, подаваемым на входы 2 и 7. На выходе 21, регистра 1 в этом случае присутствует поток заявок, получивших отказ в обслуживании, на выходе 212 - пОтОк импульсОВ, им 1 ГТ 11 рую 1 ций поток событий, состоящих в том, что к тому моменту, когда время ожидания данной заявки истекло, она уже была подана на обслуживание, т. е. поток событий моментов окончания допустимого времени окидания для заявок (у каждой - свое допустимое время ожидания), которые были поданы на обслуживание раньше, чем истекло время, отпущенное им для ожидания в Очереди.Основным узлом устройства является двадцатиразрядный сдвигающий регистр, На фиг.2 показаны первый, второй и двадцатый разряды. Остальные разряды регистра условно обозначены пунктиром, так как их схема и работа полностью аналогичны схеме и работе Второго и двадцатого разрядов. В первом разряде имеется особенность, связанная с записью информации в регистр.Каждый разряд состоит из восьми сердечников с прямоуголыгой петлей гистерезиса, имеющих обмотки подготовки и распределения, а также диодов, предназначенных для устранения тока в контуре цепи считывания (распределения) при подготовке сердечников и исключспи 51 потока обратной информации.К первому разряду относятся группы 22, 23 ь 23, и 24 сердечников регистра со своими обмотками подготовки и счиывания, а также диодами в цепях этих оомоток считывания. Обмотки считывания Во всех разрядах показаны двумя штрихами под углом 45, а обмотки подготовки - одним штрихом.Особенностью первого разряда является увеличение числа витков обмоток подготовки проив аналогичных им обмоток подготовки в других разрядах. При помощи этих обмоток осуществляется запись информации о прихо. де В устройство импульса, поступление которого имитирует поступление заявки на обслуживание. Увеличение числа витков обмотокподготовки первого разряда необходимо для того, чтобы запись 1 на сердечники первого разряда могла быть произведена в любой момент работы устройства - это требование необходимо выполнять, так как поток заявок может быть случайным, т. е, в данном случае важным является то обстоятельство, что интервалы между двумя соседними импульсами заявок могут быть случайной величиной с произвольным законом распределения.Ко второму разряду относятся группы 25, 26 ь 262 и 27 сердечников регистра со своими обмотками и диодами. К 20-му разряду относятся группы 28, 29 292, ЗО и 31 сердечников регистра со своими обмотками и диодами,В каждом разряде рассматривается далее работа четырех пар сердечников; одна пара - основные - хранят информацию о состоянии разряда; три других пары - играют роль вспомогательных, из них одна пара - вспомогательные сердечники регистра; вторая пара - сердечники схемы опроса регистра и поиска заявки, третья пара - сердечники схемы моделирования случайного времени ожидания заявок в очереди. Так, .например, в первом разряде основными сердечниками являются сердечники группы 22, во втором - группы 25. Пары вспомогательных сердечников в первом разряде образуют сердечники групп 23 ь 23 и 24. Ццфрами 32 и 33 обозначены обмотки подготовки первого разряда регистра. Будем называть записью 1 запись в разряд сдвигающего регистра информации о приходе импульса - заявки, а если такой импульс не поступал, то считать, что в регистр вводится О. Кроме магнитных сердечников, в состав устройства входят две группы формирователей. Одна группа формирователей 34 служит для переписывания информации с основных сердечников каждого разряда регистра на вспомогательные сердечники того же разряда, Нагрузкой каждого из формирователей группы 34 являются пять разрядов регистра. Так, например, нагрузкой формирователя 35 являются обмотки считывания сердечников группы 22, диоды в цепях нагрузки этих обмоток и обмотки подготовки сердечников групп первого разряда и аналогичные им обмотки и диоды второго, третьего, четвертого и пятого разряда включительно. Перенос осуществляется одновременно во всех разрядах регистра, Формирователь 36 служит для запуска формирователей группы 34 и его выход подсоединен к обмотке запуска формирователей этой же группы,На принципиальной схеме принято следующее условное обозначение: перемагничивание сердечников формирователей вверх считается подготовкой, и обмотки, по которым проходит этот импульс тока, - обмотками подтотовки; перемагничивание сердечников формирователей вниз - запуском, а обмотки - соответственно обмотками запуска. К этой же группе формирователей относятся формирователи группы 37, которые служат для осу 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 бО 65 ществления переноса информации со вспомогательных сердечников данного разряда на основные сердечники следующего разряда. Нагрузкой формирователя 38 являются распределяющие обмотки сердечников группы 24 первого разряда регистра, диоды и обмотки подгот овки сердечников группы 25, находящиеся в цепи распределяющих обмоток сердечнпков группы 24, и цепи, аналогичные эгим, находящиеся в цепях распределяющих обмоток групп сердечников, аналогичных по назначению сердечникам группы 24, во втором, третьем, четвертом и пятом разрядах. Аналогично нагружены и остальные формирователи группы 37, Нагрузкой формирователя 39 51 в,И 1 отся цепи (аналОГичные ПО назначению цепям, являющимся нагрузкой формирователя 38), находящиеся в цепях распределяющих обмоток сердечников групп, аналогичных по назначению группам 24, 27 и так далее в 16-м, 17-м, 18-м, 19-м, и 20-м разрядах регистра (для 20-го разряда - это цепи нагрузки распределяющих обмоток сердечников группы 30).Для подачи в схему устройства сигнала, имитирующего готовность обслуживающего аппарата начать обслуживание Очередной заявки (т. е. необходимость начать поиск этой заявки в регистре) служит формирователь 40, выход которого подсоединен к группе обмоток подготовки группы 41 Импульсных формирователей тока, а также к Оомотке пОдГОтОВки сердечника формирователя 42.Импульсный форми 1 Ватель 42 тока, а также группа 41 импульсц 1 х формирователей тока предназначены для осуществленпя опроса регистра в направлении от старшего (20-го) 1 эаз 1 эяда рсГист 1 эа к первому. Как уже Отмечалось, при помощи многоразрядного регистра сдвига моделируется очередь заявок, ожидающих момента начала обслуживания. Время оэкпдания любой из заявок ограничено величиной, равной произведению периода частоты импульсов сдвига ца количество разрядов регистра, Это фиксированная величина, которая может быть изменена различнь 1 ми способами (см, выше). При возпикновегци необходимости подачи очередной заявки па оослуживание необходимо произвестп поиск заявки, стоящей в очереди дольше всех - т. е. ближе всех к обслуживающему устройству. Другими словами, необходимо решить задачу поиска в очереди заявки, у которой бы разность между временем, которым ограничено время ожидания заявок в очереди, и временем, в течение которого каждая из заявок уже находится в очереди (к моменту прихода разрешения на начало обслуживания очередной заявки), будет минимальной. Для выполнения этого условия необходимо пропзвести опрос от старшего разряда (20-го) регистра к мла, шему (первому), найти заявку, удовлетворяю щую указанным вьгше требованиям, снять ее с очереди и отправить на обслуживание, В случае же отсутствия заявок на обслуэкивание в очереди - выдать сигнал отсутствия заявки и вклОчить с:сему подсчета времени простоя Оослужныа 101 цсго апнараа В Ожидании поступления заявок, Для реализации этого алгоритма производится опрос состояния разрядов регистра ( , или О в разряде) прц помощи группы 41 импульсных формирователей тока и формирователя 42.Формирователь 42 может подключаться к сдвнгающсму регистру только через переключатель 43, клеммы которого соединены с обмотками распределения группы 29, вспомогательных сердечников в старшем (20-м) разряде и аналогичными им во всех остальных разрядах. Разряды регистра в цепи опроса ооъединеы в следующие группы: 20-й и 19-й, 18-й, 17-й и 16-й; далее по три разряда В группе, Каждая группа представляет собой логическую пирамиду. Первая группа может быть опрошена только с помощьо формирователя 42, а все остальные группы н части их - как с помо 1 цью соответствующих им,формирователей группы 41, так и с помощью формирователя 42, Одключаемого через переключатель 43 к той или иной группе или части группы (т. е. к любому разрядх регистра) с переходом в дальнейшем к опросу остальных разоядов регистра прн помощи формирователей грхппы 41 в указанном порядке, т. е. и в этомслучае кажды 11 из этих формирователеи производит опрос разрядов, закрепленных за ним.Таким образом, с помощью переключателя 43 (к которому подк;почин выход, формирователя 42) можно подключать к выходу формирователя 42 вход любого из разрядов (вход Опроса) иизменять ограниение Времени ожидания, не прибегая к изменению тактовой частоты работы устройства и его с.емпым изменениям,Выход каждого формирователя подсоединен к нагрузке через резистор (см. фиг. 2), ограничивающий ток в коллекторной цепи транзистора формирователя. Например, для формирователя 36 это - резистор 44. Формирователь 36 имеет цепь запуска и подготовки (по одной и той же обмотке 45 - и запуск, и подготовка), отличающуюся от аналогичных цепей других формирователей. Это необходимо для получения задержки его выходного импульса по отношению к переднему фронту импульса, осуществляющего подготовку формирователя 36 на время, равное длительности импульса подготовки.Входами устройства являются входы 2, 7, 20, 46, 47 ь 47 ь 48 и 49: вход 2 - вход поступления заявок в очередь (записи 1 в первый разряд регистра); он соединен с обмотками подготовки 32 и 33 сердечников первого разряда (группа 22) в состояние, соответствующее хранению 1 сердечниками группы 22 первого разряда; вход 46 (вход такта 1) предназначен для подготовки формирователей, осуществляющих сдвиг в регистре, и для запуска (с задержкой) формирователя 36;10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 бО 65 8вход 18 (вход такта 11) предназначен для запуска формирователя 42 н записи О в младший (первый) разряд регистра; вход 47, - (в: од такта 111) предназначен для подготовки формирователей опроса регистра (формирователь 42 и группа 41); вход 47 (вход такта 1 Ч) предназначен для запуска формировате,.О 11 груш 1 ы 3 ; вход 7 -- вход потока треоованцй подачи заявки па обслуживание; Вход 49 - вход цепей начальной установки; группа пходов 20 предназначена для подачи в схему регистра потока моделирования случайного времени Ожидания (слчаЙ 5 ОГО сн 51 тия с Очереди).Выходами устройства являются выходы 11, 12, 13, 14, 15, 21 ь 212; выход 13 - является выходом 1 из регистра. На этом выходе производится регистрация потока аявок, получивших отказ в обслуживании, так как время ожидания в очереди оказалось для них большим воемепи, заданного ограничением; выход 11 - является вьходом, ца которь 1 и подается 1, обнаруженная в одном из разрядов регистров при опросе с целью подачи очередной заявки на обслуживание, выход 12 - выход, на который поступает импульс тока по оконча:.Ни Опроса регистра в том случае, если заявок в очереди нет (во всех разрядах регистра О); выход 14 - выход потока заявок на обслуживание, поступающих в очередь (т, е. на вход регистра); выход 15 - выход потока обслуэкизация (потока требований подачи очередной заявки на обслужива,нне в обслуживак 1 щий аппарат); выход 212 поток событий е гакгщнх моменты окончания допустимого времени ожидания раличных заявок (разного для ра,ных заявок), которые были поданы на обслуживание раньше, чс. это время (для каждой заявки) истекло; вьход 21, - поток заявок, получивших отказ Нри моделировании случайного времени оисидания каждой из заявок).Схема устройства, изображенная на фиг. 2, содержит также смк 5 ость 50, резистор 51, обмотки 52 - 55, формирователь 56 и обмотки 57 - 59.В состав блока 16 формирования выходных данных устройства (см. фиг. 3) входят: схема согласования 60, схемы 61 и 62 управления триггером, три 1 хгер 63, эмитгерный повторитель 64, мультивибратор 65 и схемы согласования 66 - 69.Устройство можег работать с любыми входными потоками в том смысле, что закон распределения случайной величины входного потока может Оыть произвольным. Устройство позволяет при необходимости изменять диапазон ограничения моделируемого при помощи описываемого устройства времени ожидания в достаточно широких пределах за счет изменения тактовой частоты работы устройства, изменения объема устройства за счет изменения закона распределения случайного времени ожидания заявок в очереди или его параметров,Принцип действия устрой тва основан на моделцповациц вчемгци о:кидяния с помощью сдвигаюего регистра, построенного на элементах распределения тка и схемы очроса этого регистра для выбора заявки (по системе абсолютного приоритета с реализацией задапцой дисцнпли 1:ы Обслуживания), котору 10 необходимо пОсл ать ца Оослуживяние.При моделировании заявок ца обслуживание имчульсами тока опречеленной амплитуды и длительности (слова определенной амплитуды и длительности здесь и далее следует понимать лишь в том смысле, что работа устройства при использовании различных типов магнитнь 1 х сердечников ц импульсных формирователей тока амплиуды и длительность импульсов тока в схеме долкны вь 1 биряться с учетом условиЙ кяж,".,ОГО конкостнОГО случая), интервалы 1 ежду к.торыми мОГут Оыт 1, в 001 цем сл,чае слчацнои величццоц Н 11 оизвольным законом распределения, и моделировя 11 ци времени обслукивания таки лц жс цмп"льсами (интервалы между которымиске ъ Ог т ыть сГИ ч 1 йпой величицой чооизвольным законом распределения) поток запросов ча подачу очередной заявки на оослуживацие также может оказаться случайным.На вход регистра сдвига подаются импульсы тока, моделир"1 ощие моменты поступления заявок в очередь на оослуживание 1 в качестве источника такого потока может быть использован, например, датчик потока случайць 1 х электрических импульсов). В моменты времени, определяемые генератором тактовой частоть 1 сдвига (этот генератор имит 11 рует текущее время), происходит сдвиг числа, записанного в регистре в направлении от входа (младшего разряда регистра) к выходу (старшему разряду) из регистра. При этом, если к моменту появления единицы (соответствующей хранящейся в этом разряде заявке на обслуживание) в последне.л разряде регистра це поступило запроса на подачу очередной заявки ца обслуживание, то данная заявка получает отказ в обслуживании и поступает для регистрации на выход поток заявок, получивших отказ в обслуживании (поток отказов), устройства. Это означает, что время ожидания в очереди для данной заявки превысило предел (определяемый ограничителем, накладываемым в каждом конкретном случае), и поэтому эта заявка исключается из очереди и получает отказ в обслуживании, Ограничение времени ожидания у каждой из заявок может оыть своим - случайной величиной с произвольным законом распределения. При поступлении запроса на подачу заявки на обслуживание сраоатывает схема опроса разрядов регистра, выявляющая наличие или отсутствие единицы в каждом из разрядов регистра сдвига и вь 1 дающая,на обслуживание заявку, время ожидания которой является максимальным из всех имеющихся к моменту прихода запгзса, При этом разряд регистра, из которого удалена на обслуживя 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 г. нце: заявка, обнулягтся при помощи той же схемы опроса. Величина времени ожидания (ограничения времени ожидания) может изменяться прц поьогци перекл 1 очателя, и меня 1 ощего коли 1 ество разрядов регистра,Опрашиваемых схемои опзаса, изменением количества разрядов сдвигающего регистра, а также изменением тактовой частоты работы устройства.Перед началом работь 1 на вход 49 подается импульс начальной установки (в простейшем случае вход 49 через ограничительный резистор подключается к плюсу источника питания на время, достаточное для перемагнцчивания всех цеоо.,одимых сердечников по обмоткам начальной установки. включенным между входом 49 и минусом источника питания).При этом осуществляется подготовка формирователей опроса 42 и группы 41, а также записываются нули на пары основных сердечников и группы сердечников опроса разрядов регистра. Схема работает в 4-тактном режиме, Работу устройства рассмотрим также по тактам, хотя поток заявок в общем случае может быть случайны.л, следовательно, запись 1 в первый разряд регистра может быть произведена в любой момент цикла работы устройства. Поэтому будем далее полагать, что число витков обмоток 32 и 33 превышает число витков любой другой обмотки подготовки на величццх, необходимую для полного перемагцичцвяния сердечников положением обмоток 32 ц 33, в любой момент времени (чрц условии, 1 то гараметр 1 импхльсов тока, подаваемых ня входы 2, 48 и 49 учтень 1 при выборе количества витков оомоток 32 и 33), 1 хоо 1 ле того, импульсы тэка, при помощи которых моделируется снятие заявки с очеречи с помощью сердечников ( ц цх обмоток) групп 23, 26 ц тяк далее, аналогичных им в случае имитации случайного времени ожидания заявок в очереди, должнь 1 поступать ца вход 20 лишь в интервалы от момента. окончания импульса тока такта 1 до момента начала импульса тока такта 1 Ъ (с запретом поступления во время такта 11). Для этого необходимо закрепить поступленце цмцхльсов со входа 20 на время тактов 1, 11 ч 1 Ч и разрешение выдавать в интервале тактов 1 - 1. Такая задача может быть решена без особых затрат оборудовация, например, с помощью транзисторных ключей, управляющих подачей питания на усилитель - формировать, имеющийся ца выходе большинства датчиков случайных потоков электрических импульсов. Данные ограничения связаны с тем, что снятие заявки с очереди возможно в устройстве лишь тогда, когда произведена перезапись 1 и О в разрядах регистра на вспомогательные сердечники, и в моменты, когда не осуществляется сдвиг или опрос регистра с целью подачи заявок на обслуживание.Такт 1. В этом такте импульс тока от вцсш" .го 4-тактного коммутатора поступает на . ход 46. При этом осуществлястся подготовкаформирователя 36 формирователей групп 34 и 37. Одновременно происходит заряд емкости 50 (плюсом на обмотку 45). После окончания тактового импульса формирователи будут подготовлены, а емкость 50 начнет разояжаться через обмотку 45 сердечника формирователя 36 и резистор 51 в направлении, противоположном подготовке, при этом ток разряда емкости 50 будет током запуска для формирователя 36. Формирователь 36 будет запущен с задержкой относительно переднего фронта импульса тактана время, примерно равное длительности импульса тока такта . Импульс тока с выхода формирователя 36 запускает группу 34 формирователей. Импульсы тока с выхода этих формирователей поступают на обмотки распределения основных сердечников всех разрядов и в зависимости от того, как были подготовлены основные сердечники, на вспомогательные сердечники будет записан либо О, либо 1. Так, например, если пара основных сердечников группы 22 первого разряда хранила О, то импульс тока пойдет по распределяющей обмотке 52, и на пары вспомогательных сердечников групп 23 ь 23 и 24 будут записаны О, если же ца сердечниках группы 22 была записана 1, то импульс тока пойдет по распределяющей обмотке 53 и на указанные пары в-".омогательных сердечников будут записаны 1. И в том, и в другом случае, импульс тока поступит далее на обмотки распределения основных сердечников группы 25 второго разряда, где произойдет аналогичное распределение в зависимости от того, как были подготовлены основные сердечники второго разряда и т. д. Так как вся группа 34 формирователей будет запущена одновременно, то перенэс информации основных сердечников на вспомогательные произойдет при этом одновременно во всех разрядах регистра. Таким образом, осуществится запись информации на вспомогательные сердечники всех разрядов, а на выходе сдвигающего регистра с выходных сердечников группы 31 (через распределяющие обмотки сердечников группы 31) импульс тока тактапройдет либо на минус источника питания (если в 20-м разряде регистра хранился О), либо на вход 13 (если в 20-м разряде хранилась 1).Такт . В этом такте импульс тока поступает от внешнего коммутатора на вход 48.При этом осуществляется запуск формирователя 42 и обнуление Гзапись О) основных сердечников группы 22 первого разряда регистра. Очевидно, что запуск формирователя 42 возможен лишь в том случае, если он был предварительно подготовлен. Подготовка этого формирователя 42, а также формирователей группы 41 осуществляется в такте П предыдущего цикла работы устройства импульсом тока с выхода формирователя 40. Для положения переключателя 43, которое изображено на фцг, 2;э.э пэл.ление соответствует случаю, когда м. делируется максимально возможное для конкретной схемной реализа.ции время ожидания), при запуске формирователя 42 импульс тока поступит на распре деляющие обмотки червой пары (группа 29) 5 вспомогательных сердечников (опроса) 20-г,разряда регистра, Если в 20-м разряде хранилась 1, то импульс тока пройдет по нижней Гсм, фиг, 2) ветви через обмотку 54, При этом вспомогательные сердечники групп 29. и 10 30 будут перемагничецы в состояние, соответствующее хранению О, а импульс тока появится ца гыходе 11, что свидетельствует о снятии заявки с очереди и подаче ее на обслуживание (т. е, о начале обслуживания 15 этой заявки), Если же в 20-м разряде былзаписан О, то импульс тока пройдет через обмотку 55, поступит в предпоследний (19-й) разряд на пару обмоток распределения, функции которых аналогичны функциям обмоток 20 54 и 55. Если в 19-м разряде хранилась 1,то импульс тока появится на выходе 11, а если О - то произойдет запуск формирователя 56 по обмотке 57, Формирователь 56 аналогично осуществит опрос трех следующих 25 разрядов и так далее до тех пор, пока будетцайдеца 1 в каком-либо разряде очереди (и пока импульс не появится на выходе 11), или пока це будут опрошены все разряды регистра. Если во все разрядах окажутся О, зо то импульс тока появится на выходе 12, чтобудет свидетельствовать об отсутствии заявок в очереди. Если переключатель 43 будет в другом положении, то опрос регистра и поиск заявки начнется не с последнего (20-го) раз ряда, а с другого, номер которого будет определяться положением переключателя 43 и к которому (разряду) через переключатель 43 оудет подключен сЬормирователь 42. При моделировании минимального времени ожида ния переключатель 43 находится в таком полокении, когда выход формирователя 42 подключен ко входу первого разряда регистра и опрашивает только первый разряд, т. е. для заявок в остальных разрядах будет иметь ме сто отказ в обслуживании, так как время нахождения их в очереди уке превысило допустимое в данном экспеои;,ецт" время ожидания, Импульс тока такта 11, поступая сэ входа 48, производит обнуление груэпы 22 ос новных сердечников перв эгэ и азр яда р егистра. Тем самым ца эти сердечники записывается О, что необходимо, чтооы после окончания действия импульса тока такта 11 сердечники группы 22 были готовы к приему инфор мации со входа 2 - будь то 1 или О Гт. е.отсутствие импульса 1 на входе 2).Такт , Импульс тока в эт"и такте поступает на вход, являющийся входом запуска схемы 6 разрешения подачи заявки на обслу- бО живание, имеющей один формирователь 40.На вход 7, являющийся входом подготовки формирователя 40, поступает потэк им.гульсов (от внешнего датчика), имитирующих лоток обслуживания заявок, причем поступлениекаждого импульса этого потока в схему устройства имитирует конец обслуживания предыдущей заявки и начало обслуживания последующей, Если же заявок в очереди оольше нет (т. е. во всех разрядах регистра - О, то приход очередного импульса на вход 7 будет имитировать начало времени простоя обслуживающего аппарата в ожидании заявок. Если к такту 111 формирователь 40 был подготовлен по обмотке 58, то запущен он будет в этом такте по обмотке 59, а импульсом с его выхода осуществится подготовка формирователя 42 и формирователей группы 41.Количество витков обмотки 58 подготовки формирователя 40 превышает количество витков обмотки 59 запуска на величинунеобходимую для того, чтобы в случае совпадения (частичного или полного) во времени моментов поступления на обмотки 59 и 58 импульса тока такта 111 и импульса тока со входа 7 (так как интервалы между импульсами потока обслуживания могут быть в общем случае величиной случайной) формирователь 40 был по обмотке 58 подготовлен к работе. Таким образом, формирователи группы 41 и формирователь 42 будут подготовлены лишь в том случае, если в очередном цикле работы необходимо произвести поиск заявки в регистре. Запускаться же эти формирователи (точнее, формирователь 42 и, если потребуется, то и другие) будут в такте 11 очередного цикла работы устройства.Такт 1 Ч, В этом такте импульс тока поступит в схему устройства со входа 47,. При этом произойдет запуск формирователей группы 37. При срабатывании этих формирователей информация о состоянии кажлой пары вспомогательных сердечников групп 24, 27 и 30 каждого разряда будет переписана на основные сердечники следующего разряда, Так, например, импульс тока с выхода формирователя 36 поступит на распределяющие обмотки сердечников группы 24. В результате распределения на группу 25 основных сердечников второго разряла по оомоткам подготовки, находящимся в цепях нагрузки распределяющих обмоток сердечников группы 24, будет произведена запись либо , либо О (в зависимости от того, в каком состоянии находятся сердечники группы 24), Далее импульс тока поступит на обмотки распределения сердечников группы 27 и далее - во всех разрядах регистра. Таким образом, будет осуществлен сдвиг хранящихся О и 1, что может быть интерпретировано как продвижение заявок в очереди. По окончании такта 1 Ъ цикл работы повторяется.Для того, чтобы работа цепей моделирования случайного времени ожидания не влияла на устойчивую работу устройства и не вызывала сбоев последнего, необходимо производить запрет на работу схемы моделирования случайного времени ожидания, т, е. запрещать подачу импульсов тока на вход 20 на время тактов 1, 11, 111 и 1 Ъ. Кроме того, перезапись в такте 11 информации со вспомогательных сердечников на основные означает,5 1 О 15 2 д 25 30 35 40 45 50 60 г. что теперь импульсы, поступающие на вход 20 и распределяемые расппелсляющими обмотками сердечников групп 23, 26., 292, не могут снять заявиу с очерели в данном разряде, так как это снятие возможно лишь тогда, когда информация о состоянии разряда записана на вспомогательных сердечниках данного разряда. Поэтому гоступление импульсов тока со входоз группы 20 в схему прекращается на период с момента начала такта 17 лд момента окончания такта 1 (после которого информа:.",.я будет .записана на вспомогательных сердечниках каждого разряда).Регистрация выходных потоков, пдлучаемь 1 х на выходах 11, 12, 3, 14, 15, 21 21. (см, фиг. 1) возможна и без наличия блока 16 формирования выходных данных устройства (схема соединения элементов которого показана на фиг. 3). Поэ.ому состав блока 16 определяется лишь требованиями к форме представления выходных потдков, а эти требования определяются в свою очередь типом аппаратуры, применяемой лля регистрации выходных потоков на выходах 17, - 7., и 8. Таким образом, блок 16 является пд существу блоком сдглясдвапия устройства практически с любьм типом регистрирующего прибора.Регистрация суммарного времени простоя Обслуживающего аппарата производится на выходе 19. Для этогд на входы схем 61 и 62 управления триггером подаются импульсы потоков соответственно с выходов 14 и 12. При приходе импульса па вход 12 схема 62 (полностью идентичная схеме 61 и солержагцая транзисторный ключ и дифференцирующую цепь) выдает сигнал управления на триггер 63, опрокидывая его в состояние, при котором напряжение, снимаемое с одного из плеч триггера 63, подается через эмиттерный повторитель 64 в качестве напряжения питания на мультивибратор 65. Мультивибратор 65 начинает работать и выдавать на выхол 19 послеловательндсть импульсов фиксированной частоты, количество которых (при известном периоде работы мультивибратора опрелеляет время, в течение которого Он работает) полсчитывается пересчетным прибором, подключаемым на выход 19. В момент прихода импульса потока заявок на вход 12 триггер 63 опрокидывается в противоположное состояние, питание с мультивибратора 65 снимается, и он выключается, а накопленное с выхола 19, время запоминается В пересчетном приборе В виде количества импульсов известной частоты. Такой цикл работы может многократно повторяться. На выходе 18 регистрируется поток импульсов, имитирующий случайное время ожидания и являющийся суммой потоков, получаемых с выходов 211 и 212. Поскольку на выходе 21, имеется поток заявок, получивших отказ в обслуживании, то, после регистрации, через схему об на выход 18 этот поток добавляется, в поток заявок, получивших отказ в обслуживании, регистрируемый на выходе 17 при помощи схемы 67,503246 15 16 7,17 з791877 з Формула изобретения Устройство для моделирования времени ожидания заявок в очереди, содержащее генератор тактовой частоты, схемы разрешения подачи заявки на обслуживание, входы которой подключены соответственно к первому входу устройства и к выходу генератора тактовой частоты, блок имитации случайного времени ожидания в очереди, вход которого соединен со вторым входом устройства, схему опроса и поиска заявки, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и расширения класса моделируемых параметров, в него введены регистр сдвига, выполнепный,на магнитных сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса, блок формирователей импульсов тока, вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты, входы регистра 5 сдвига соединены соответственно со входомпотока заявок устройства и выходами блока формирователей импульсов тока, блока имитации случайного времени ожидания в очереди, схемы опроса и поиска заявки, переключатель, 10 блок формирователей опроса, вход которогосоединен с выходом схемы разрешения подачи заявки на обслуживание, выход через переключатель подключен ко входу схемы опроса и поиска заявки,15

Смотреть

Заявка

1995775, 12.02.1974

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. М. И. КАЛИНИНА

ЕФРЕМОВ ВЛАДИМИР ДМИТРИЕВИЧ, ОВЧИННИКОВ МИХАИЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ, КУЗЬМИН АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06F 7/48, G06F 9/455, G06F 9/50

Метки: времени, заявок, моделирования, ожидания, очереди

Опубликовано: 15.02.1976

Код ссылки

<a href="https://patents.su/10-503246-ustrojjstvo-dlya-modelirovaniya-vremeni-ozhidaniya-zayavok-v-ocheredi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для моделирования времени ожидания заявок в очереди</a>

Похожие патенты