Устройство для определения параметров графа Советский патент 1988 года по МПК G06F15/173 

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для определения параметров граф и может быть использовано для оптимального распределения затрат при построении автомати з1йрованных систем контроля.

Цель изобретения - повышение точности. .

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит регистры 1 сдвига, группы переключателей 2, группы элементов И 3 и 4, элементы ИЛИ 5 и 6, реверсивные счетчики 7 и 8 счетчики 9, делители частоты 10, ин- дикатсфы 11, дешифраторы 12 и 13, элементы НЕ 14, элементы И 15, элементы НЕ 16, элементы И 17, элемент И 18, элемент 19 задержки, вход 20 сброса устройства , группу кодовых входов 21 устройства, реверсивный Счетчик 22 элемент НЕ 23,элемент И 24,, генератор 25 тактовых импульсов, вход 26 запуска ус -ройства, вычислительные блоки 27, дешифраторы 28,сумматоры 29, блок 30 переключателей.

Значение коэффициентов деления и связей блока 30 устанавливается в исходном- состоянии.

Устройство работает следующим об- . разом.

Предварительно в реверсивный счетчик 22 по входам 21 записывается число, соответствующее количеству разрядов в регистрах 1.- Количество этих разрядов также соотв етствует числу регистров, т.е. максимальный размерности матрицы смежности. Затем при помощи переключателей 2 на вход разрядов регистров коммутируется выход элемента 19 задержки, причем коммутируются лишь те разряды регистров, которые соответствуют единичным элементам матоицы смежности исследуемого графа.

Каждый регистр 1 соответствует одной соответствующей строке матрицы смежности., а одноименные разряды всех регистров 1 соответствуют соответствующему столбцу этой матрицы. После коммутаций соответствующих разрядов к выходу элемента 19 задержки по входной шине 20 подается импульс сброса на соответствующие входы сброса регистров 1, реверсивньк счетчиков 7, реверсивных счетчиков В, . счетчиков 9 для приведения их в нулевое состояние. Задержанный элементом

5

0

5

0

5

0

5

0

5

19 задержки импульс сброса записывает .через скоммутированные переключатели в регистры 1 матрицу смежности исследуемого графа. После окончания этой операции устройство готово к работе.

При подаче разрешающего потенциала по входу 26 на первый вход элемента И 24 на его выходе появляются тактовые импульсы с генератора.25, так как на третьем входе элемента И 24 находится единичный потенциал с. выхода элемента НЕ 23, который пропадает лишь при нулевом состоянии счетчика 22. После прихода соответствующего количества т актовых импульсов на вычитающий.вход реверсивного счетчика 22 он переходит в нулевое состою- яние. На выходе счетчика 22 появляет- ,ся напряжение 1, которое через эле- 1енты НЕ 23 запрещает дальнейшее прохождение тактовых импульсов через элемент .И 24. За это время информация 3 регистрах 1 переписывается полностью и соответствует исходной матрице смежности. Соответствующие реверсивные счетчики 7 записывают число единиц, содержащихся в соответствующей строке матрицы смежности.

Следующий импульс с генератора 25 тактовых импульсов поступает через элемент И 15i на вычитаюш1ий вход счетчика 7, так как элемент И 15 открыт единичным потенциалом с выхода реверсивного счетчика 22 и выхода дешифратора 12 через элемент НЕ 14, а счетчик 7у находится в нулевом состоянии и на его выходе - напряжение О. Дешифраторы 12 и 13 выдают на своем выходе напряжение 1 лишь в случае нулевого состояния соответствующего счетчика. Тактовые импульсы через элемент И 13f начинают поступать на вычитающий вход реверсивного счетчика 7 , а также на вторые входы элементов И 3, соответствующих первым разрядам всех регистров 1 сдвига. Поэтому, если в первом разряде соответствующего регистра сдвига записана единица, соответствующий ему элемент И 3 открывается и тактовые им- пуЛьсы через соответствующие элементы И 3 и ИЛИ 5 поступают на сумми- вход соответствующего реверсивного счетчика 8. После того,как на вычитающий вход реверсивного счетчика 7у поступает количество тактовых импульсов, соответствующее числу единиц в первой строке матрицы смежноети, счетчик переходит в нулевое состояние, и на выходе дешифратора 12 появляется напряжение 1, которое через элемент НЕ 14 запрещает прохождение тактовых импульсов через элемент И 15,. В соответствующих реверсивных счетчика 8 записывается число, равное количеству единиц в первой строке матрицы смежности анализируемого графа. Напряжение 1 с выхода дешифратора 12- открывает элемент И 15,, так как на первый вход этого элемента подается напряжение с элемента НЕ 14о. Тактовые импульсы г через элемент И 15 с выхода генератора 25 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 7 , а также на

вторые входы всех элементов И 3,соответствующих вторым разрядам всех ре- п гистров сдвига, и если в них записана единица, то тактовые импульсы через соответствующий элемент ИЛИ 5 поступает на суммирующий вход соответствующего реверсивного счеТчика 8. 25

После прохождения тактовых импульсов, количество которых соответствует числу единиц во второй строке матрицы смежности, т.е. числу, записанному в реверсивном счетчике 7, на выходе дешифратора 12 первой группы появляется напряжение 1 которое число элемент НЕ 14 запрещает прохождение тактовых импульсов через элемент И 15 и разрешает прохозкдение тактовых имвующих регистров, в которых записана единица, открываются, и тактовые импульсы через них и соответствующие элементы ИЛИ 6 записываются в соответствующие счетчики 9. При прохождении через элемент И 17, тактовых импульсов, количество которых соответствует числу, записанному в реверсивном счетчике 8, счетчик 8 переходит в нулевое состояние, и на выходе дешифратора 13 появляется напряжение 1. Поэтому на выходе элемента НЕ 16, появляется напряжение О, которое запрещает дальнейшее прохождение тактовых импульсов через элемент И 17,.

Одновременно напряжение 1 с выхода дешифратора 13. подается на пер10

30

вьй вход и открывает элемент И 17. , через который тактовые импульсы начинают поступать на вычитающий вход реверсивного счетчика 8 , и первые входы элементов И 4, соответствующих вторым разрядам регистров (второму столбцу матрицы смежности). Напряже ние 1 с тех разрядов, в которых записана единица, открывает соответствующие элементы И 4, и тактовые импульсы с их выхода через соответствую щие элементы ИЛИ 6 поступают на запись в соответствующие счетчики 9 f Тактовые импульсы через элемент И Т проходят до тех пор, пока реверсивный счетчик 8 не переходит в нулевое сое

пульсов через следующий элемент И 15. 5 тояние и не закрывает через дешифраВ дальнейшем работа устройства происходит аналогично до тех пор, пока информация из последнего реверсивного счетчика 7 не переписывается в соответствующее реверсивные счетчики 8.

Единичные сигналы с выходов дешифратора 12 поступают на выходы элемента И 18, напряжение с выхода которого открывает элемент И 17. для прохождения тактовых импульсов с выхода генератора 25 тактовых импульсов, так как на второй вход элемента И 17 поступает напряжение 1 с выхода элемента НЕ 16, напряжение

и элемент НЕ 16 элемент Напряжение 1 с выхода дешиф40

45

на вход которого подается О с выхода дешифратора

50

тор 13

И 17,.

ратора 13 п открывает элемент И 17,„

для прохождения тактовых импульсов,

и цикл работы протекает аналогично..

Устройство функционирует до тех пор, .пока информация из реверсивного счетчика 8 последнего блока не переписывается в соответствующий счетчик 9. После этого прохождение тактовых импульсов на какие-либо элементы устройства запрещается элементами И 15, 17 и 24. Информация,записанная в каждом счетчике 9, соответствует рангу соответствующей вершины исследуемого графа,т.е. значимости элементов в техническом объекте. На выходе делителя 10 в соответствии с алгоритмом работы будут соответствующие значения. С выхода коммутатора 30 напряжения, пропорциональные этим значениям, коммутируются на три сумматора (три параметра контроля -сое13,, . Тактовые импульсы с выхода генератора 25 тактовых импульсов поступают через элемент И 17 на вычитающий вход реверсивного счетчика 8, а также на первые входы элементов И 4 со- ответствующих первым р азрядам регистров 1, Элементы И 4, которьм соответствуют первые разряды соответстг

п25

74237 4

вующих регистров, в которых записана единица, открываются, и тактовые импульсы через них и соответствующие элементы ИЛИ 6 записываются в соответствующие счетчики 9. При прохождении через элемент И 17, тактовых импульсов, количество которых соответствует числу, записанному в реверсивном счетчике 8, счетчик 8 переходит в нулевое состояние, и на выходе дешифратора 13 появляется напряжение 1. Поэтому на выходе элемента НЕ 16, появляется напряжение О, которое запрещает дальнейшее прохождение тактовых импульсов через элемент И 17,.

Одновременно напряжение 1 с выхода дешифратора 13. подается на пер10

30

вьй вход и открывает элемент И 17. , через который тактовые импульсы начинают поступать на вычитающий вход реверсивного счетчика 8 , и первые входы элементов И 4, соответствующих вторым разрядам регистров (второму столбцу матрицы смежности). Напряже ние 1 с тех разрядов, в которых записана единица, открывает соответствующие элементы И 4, и тактовые импульсы с их выхода через соответствую щие элементы ИЛИ 6 поступают на запись в соответствующие счетчики 9 f Тактовые импульсы через элемент И Т проходят до тех пор, пока реверсивный счетчик 8 не переходит в нулевое сое

5 тояние и не закрывает через дешифраи элемент НЕ 16 элемент Напряжение 1 с выхода дешиф0

5

0

тор 13

И 17,.

ратора 13 п открывает элемент И 17,„

для прохождения тактовых импульсов,

и цикл работы протекает аналогично..

Устройство функционирует до тех пор, .пока информация из реверсивного счетчика 8 последнего блока не переписывается в соответствующий счетчик 9. После этого прохождение тактовых импульсов на какие-либо элементы устройства запрещается элементами И 15, 17 и 24. Информация,записанная в каждом счетчике 9, соответствует рангу соответствующей вершины исследуемого графа,т.е. значимости элементов в техническом объекте. На выходе делителя 10 в соответствии с алгоритмом работы будут соответствующие значения. С выхода коммутатора 30 напряжения, пропорциональные этим значениям, коммутируются на три сумматора (три параметра контроля -соетавляют полную группу параметров) в соответствии с влиянием элементов на параметры. Эта информация дешифрируется соответствующими дешифраторами 28 и отображается на соответствующих индикаторах 11.

Формула изобрет ения

Устройство для определения параметров графа, содержащее первый и второй элементы И, реверсивный счетчик, элемент задержки, группу вычислительных блоков, выходной дешифратор, индикатор и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, вход которого подключен к выходу переполнения реверсив кого счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом первого элемента И, каждый вычислительный блок содержит регистр сдвига, группу переключателей, .первую и вторую группу элементов И, первый и.второй элементы .ИЛИ, первый и второй дешифраторы,два реверсивных счетчика, счетчик, nep-t вый и второй элементы НЕ, первый и второй элементы НЕ, первый и второй элементы И, причем в каждом вычислительном блоке выходы переключателей, группы соединены с установочными входами разрядов регистра сдвига, выходы разрядов регистра сдвига подключены к первым входам элементов И первой и второй групп, выходы элементов И первой группы соединены с входами первого элемента РШИ, вьрсод которого соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика,выходы которого соединены с входами первого дешифратора, выход которого соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу первого элемента И данного вычислительного блока, выход которого соединен с вычитающим входом первого реверсивного счетчика, выходы элементов И второй группы соединены с входами Btoporo элемента ИЛИ, выход кото рого подключен к информационному входу счетчика, выход последнего разряда регистра сдвига соединен с установочным входом его первого разряда и подключен к суммирующему входу второго реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с вы

ходом второго элемента И данного вычислительного блока, первый вход второго элемента И соединен с выходом второго элемента НЕ, вход которого подключен к выходу второго дешифратора, входы которого соединены с выходами второго реверсивного счетчика своего вычислительного блока,входы

0 сдвига регистров сдвига всех вычислительных блоков подключены к выходу первого элемента И, выход второго дешифратора каждого вычислительного блока соединен с соответствующим вхо5 дом второго элемента И, выход которого соединен с вторь м входом первого элемента И первого вычислительного

блока, выход второго дешифратора . каждого , ;вьгчислительного блока, кро-

Q ме последнего, подключен к второму входу второго элемента И последующего вычислительного блока,второй вход второго элемента И первого вьтчисли- тельного блока соединен с выходом

5 переполнения реверсивного счетчика, третий вход второго элемента И каждого вьтислительного блока соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход первого дешифратора каждого вьгаислительного блока, кроме последнего, соединен с вторым входом первого элемента И следующего вычислительного блока, третий вход первого элемента И каждого вычислительного блока соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход первого элемента И i-ro вычислительного блока соединен с в.торь1ми входами i-x элементов И второй группы всех вычислительных блоков, выход второго элемента И i-го вычислительного блока сое-, динен с вторыми входами i-x элементов И первой группы всех вычислительных блоков (где i 1,...,п), установочные входы регистров сдвига, счетчиков, первого и второго реверсивных счетчиков всех вычислительных блоков объединены и соединены с входом сброса устройства, который через элемент задержки соединен с входами переклю-

50 чателей всех вычислительных блоков, второй вход первого элемента И соединен с входом запуска устройства, группа кодовых входов которого соединены с группой информационных вхо55 дов реверсивного счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены блок переключателей.

30

35

40

45

7 .1374237 8

группа сумматоров, ив каждый вычис-выходы которого подключены к входам

лительный блок введен делитель час-соответствующих сумматоров группы,

тоты, вход которого соединен с выхо-выходы которых соединены с входами

дом счетчика данного вычислительного, соответствующих дещифраторов группы,

блока, выходы делителей частоты сое-выходы которых соединены с входами

динены входами блока переключателей,соответствующих индикаторов.

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для определения параметров графа и может быть использовано для оптимального распределения затрат при построении автоматизированных систем контроля. Цель изобретения - повьппение точности. Цель достигается введением в устройство блока переключателей, группы сумматоров, а в каждый вычислительный блок - делителя частоты.Устройство позволяет распределять суммарные экономические затраты на контроль пропорционально значимости параметров контроля, чем и достигается максимальная эффективность контроля при заданных ограничителях,3 ил.