Устройство для структурного моделированияавтоматов

ВСЕут,тЕ лОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 356658 Союз Советских Социалистических Республик. Кл. б 06 д 7,6 с присоединением заявки деламоткрытийииистров Комитет аобретеиий при Совете ССПриоритетОпубликовано 23.Х.1972. Бюллетень3 Дата опубликования описания 22,Х 1.1972 К 681.14(088.8 Автор изобрете, П. Его тститут проблем управления (автомат и телемеханики) аявитель енин СТРОЙСТВО ДЛЯ СТРУКТУРНОГО МОДЕЛИРОВА АВТОМАТОВно предИзобретение относится к области вычислительной техники.Известны устройства для структурного моделирования автоматов, содержащие элементы, выполненные на регистрах памяти и логических схемах, подключенные входами и выходами к каналу связи,Известные устройства требуют большого числа элементов и большую память программного блока.Предлагаемое устройство отличается тем, что в нем входная клемма каждого элемента через схему совпадения и регистр входной памяти соединена со входами многофункциональной перестраиваемой схемы, выход которой через регистр выходной памяти и схему совпадения подключен к выходной клемме элемента.На чертеже приведена блок-схема устройства для структурного моделирования.Устройство содержит элементы 11 - 1 канал связи 2 и программный блок 3. Однотипные элементы 1 содержат схемы совпадения 4 и б, регистры входной ц выходной памяти б и 7 и многофункциональную перестраиваемую схему 8.Автомат, подлежащий реализации, считается заданным, если задан и-вершинный структурный граф автомата, вершины которого изображают элементы некоторого набора элементов гр, а ориентированные ребра изображают связи (соединения) между элементами; каждый элемент набора тр постоягшо реализует одну (любую) функцию из набора 5 функций ф= (1, ",1 тЗаданный автомат моделируется устройством, содержащим п однотипных элементов 1 (т, е. без избыточности по числу используемых элементов), соединенных между 10 собой общим каналом связи 2.Такое соединение элементов 1 можставить в виде одномерного п-элементного каскада.Настройка устройства ца моделирование 15 заданного автомата производится с помощьюкодов настройки, поступающих на управляющие входы элементов 1 из программного блока 3 и представляющие собой группы двоичных и-разрядных кодов.20 Назначение кодов первой группы состоцт втом, чтобы воспроизводить в соответствии с графом заданного автомата необходимые соединения между элементами 1. За п тактов производится последовательное подключение 25 выхода каждого элемента 1 к каналу связи 2. Так в г-ом такте к каналу связи 2 подключается выход г-го элемента (г=1 и).Одновременно на входы каскада поступает г-ый код из первой группы. В зависимости от 30 значения 1-го (1 = 1, ,л) разряда этого кода45 50 55 вход элемента 1; либо подключается к каналу связи 2, и тогда значение сигнала с выхода г-ого элемента записывается в регистр входной памяти 6 1-го элемента, либо на этом такте вход 1-го элемента не подключается к каналу связи 2. Очевидно, что коды первой группы представляют собой в совокупности матрицу смежности графа реализуемого автомата. Так как матрица размера пКп и, следовательно, п-разрядцые коды могут быть произвольными, то каскад на п элементах может моделировать автомат, заданный произвольным п-вершицным графом, в том числе и полным. Можно показать, что верхняя оценка объема памяти программного блока 3, обеспечивающего воспроизведение на и элементах 1 произвольного и-вершинного графа степени Р или его любого подграфа, составляет 1 мак: п 1 щ 2 - + 1 (бит ) и не может быть улучшена. Вторая грудпа кодов состоит из од,М)кодов, где )М( - число функций в наборе ср. Назначение этих кодов состоит в том, чтобы настраивать каждый элемент 1 г каскада на реализацию одной (любой) функции из ср. При реализации каждого конкретного автомата соответствующие коды второй группы постоянно (не меняясь) присутствуют на управляющих входах многофункциональной перестраиваемой схемы 8 всех элементов 1 каскада,Третья группа состоит из Лг кодов, где Лг - число внешних входов элемента 1 каскада, Назначение кодов третьей группы состоит в том, чтобы в процессе реализации автомата задавать на определенных входах элементов 1 внешние (входные) переменные. Эти коды меняются в процессе реализации автомата в соответствии с изменением входных переменных.Четвертая группа есть п-разрядный двоичный код. Назначение этого кода в том, чтобы задавать исходное (непротиворечивое) состояние автомата путем перевода регистров выходной памяти 7 элементов 1 каскада в определенное положение. Этот код однократно подается на соответствующие входы элементов 1 перед началом реализации автомата.В пятую группу входит п-разрядный двоичный код. Этот код представляет собой сово 10 15 20 25 Зо 35 40 купность внешних выходных переменных, которые вырабатываются моделируемым автоматом и значения которых определяются состоянием регистров выходной памяти 7 элементов 1 каскада. Устройство работает следующим образом.Реализации автомата предшествуют две операции, выполцяемыс на подготовительном этапе; путем однократной подачи кода (четвертой группы) регистры выходной памяти 7 элементов 1 переводятся в положения, соответствующие состоянию автомата; путем постоянной подачи кодов (второй группы), каждый элемент 1 настраивается на реализацшо соответствующей функции из набора ср,Далее следует п однотипных операций, из которых произвольная г-ая операция (г = =1, , п) заключается в следующем.На г-ом такте открывается выход элемента 1;, и содержимое регистра выходной памяти 7 элемента 1; выдается в канал связи 2. Одцовремешю на все элементы 1 подается последовательно по разрядам или параллельно г-ый код из группы 1. При этом открываются входы тех элементов, которые согласно структурной схеме автомата соединены с выходами г-го элемента. В результате содержимое регистра выходной памяти г-го элемента переписывается во входные регистры этих элементов. Одновременно значения внешних переменных, поступагощих на эти элементы в г-ом такте, фиксируются их регистрами входной памяти. Последняя операция в цикле заключается в том, что в каждом элементе 1 значения отработанных функций записываются в регистр выходной памяти элемента. После того описанный цикл моделирования повторяется. Предмет изобретения Устройство для структурного моделирования автоматов, содержащее элементы, выполненные на регистрах памяти и логических схемах, подключенные входами и выходами к каналу связи, отличающееся тем, что, с целью сокращения оборудования, в нем входная клемма каждого элемента через схему совпадения и регистр входной памяти соединена со входами многофункциональной перестраиваемой схемы, выход которой через регистр выходной памяти и схему совпадения подключен к выходной клемме элемента,356653 Редактор Е. Семанова Заказ 3773/1 Изд,1572 Тираж 406 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5