Устройство для моделирования систем массового обслуживания Советский патент 1991 года по МПК G06F15/20 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть исполь- зовано для моделирования систем массового обслуживания.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования обслуживания групповых заявок с ограничением приема по числу свободных мест в системе.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 - схема блока выделения конца пачки импульсов.

Устройство для моделирования систем массового обслуживания содержит генератор 1 пачек случайных импульсов, счетчик 2 общего числа заявок, генератор 3 случайных импульсов обслуживания, счетчик 4 общего числа групп заявок, блок выделения конца пачки импульсов, генератор б тактовых импульсов, первый элемент И 7, первый триггер 8, четвертый элемент И 9, регистр 10 памяти, первую схему 11 сравнения, счетчик 12 заявок, принятых к обслуживанию, счетчик 13 обслуженных заявок, первый элемент ИЛИ-НЕ 14, реверсивный счетчик 15 числа заявок в системе, дешифратор 16, второй элемент ИЛИ-НЕ 17,реверсивный счетчик 18 длины пачки импульсов, вторую схему 19 сравнения, второй 20 и третий 21 элементы И, второй триггер 22, счетчик 23 групп потерянных заявок.

Блок выделения конца пачки импульсов (фиг.2) содержит датчик 24 числа, элемент НЕ 25. триггер 26, генератор 27 тактовых импульсов, элемент И 28.вычитающий счетчик 29.

Вербальной моделью работы устройства является следующая.

Заявки поступают группами. Количес во заявок в каждой группе и интервалы в

О

Ј

СП

сь

мени между групповыми заявками случайны. При поступлении очередной группы заявок происходит сравнение числа заявок в группе с количеством свободных мест в системе. Если число свободных мест в системе оказывается достаточным, то все заявки этой группы вводятся в систему. В противном случае в приеме группы заявок отказывается и они теряются. Процедура обслуживания заключается в выводе из системы заявок. Обслуживание заявок начинается после того, как в системе число накопленных заявок достигнет определенного порога включения. Моменты времени обслуживания случайны и не связаны с моментами поступления заявок. Поток групповых заявок имитируется генератором 1 случайных пачек импульсов. Временные интервалы между пачками и число импульсов в пачках случайны и распределены по определенным законам.

Код на прямых разрядных выводах счетчика 15 соответствует числу заявок, находящихся в системе и ожидающих обслуживания. Код на инверсных разрядных выходах этого счетчика является обрат- ным коду числа заявок в системе и соответствует разности объема счетчика и прямого кода числа заявок в системе, т.е. код на инверсных разрядных выходах определяет число свободных мест в системе.

Реверсивный счетчик 18 длины пачки импульсов служит для формирования кода, пропорционального числу импульсов в пачке. После сравнения во второй схеме 19 сравнения с числом свободных мест в системе этот счетчик используется для повторного формирования этой пачки и подачи ее на реверсивный счетчик 15 числа заявок в системе.

Дешифратор 16, схема 11 сравнения и регистр 10 памяти служат для организации порога включения процедуры обслуживания.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии реверсивные счетчики 15 и 18 устанавливаются в нулевое состояние. При этом на выходах элементов ИЛИ-НЕ 14 и 17 появляются сигналы логической 1, которые устанавливают триггеры 3 и 22 в состояние логического О, при котором на их выходах оказываются нулевые сигналы. За счет этого импульсы от генератора 3 случайных импульсов не могут проходить через закрытый элемент И 7, а импульсы от генератора 6 тактовых импульсов не могут проходить через элемент И 9, Пачка импульсов от генератора 1 пачек случайных импульсов поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 18 длины

пачки импульсов. Схема 19 сравнения производит сравнение кода, соответствующего длине поступившей пачки импульсов, который поступаете прямых разрядных выходов

реверсивного счетчика 18 длины пачки импульсов, и кода, соответствующего числу свободных мест в системе, который поступает с инверсных разрядных выходов реверсивного счетчика 15 числа заявок в

0 системе. Если свободных мест в системе оказывается достаточно для ввода пачки им- пульсов, появляется сигнал на выходе Меньше - равнозначность схемы 19 сравнения и импульс с выхода блока 5 выделе5 ния конца пачки импульсов после окончания пачки импульсов через открытый по первому входу элемент И 21 поступает на вход триггера 22, за счет чего на выходе этого триггера появляется единичный сигнал.

0 Сигнал с выхода триггера 22 открывает элемент И 9 и позволяет импульсам от генератора б тактовых импульсов через элемент И 9 поступить «а вычитающий вход реверсивного счетчика 18 длины пачки импульсов и

5 суммирующий вход реверсивного счетчика 15 числа заявок в системе. Такой перевод числа, соответствующего длине пачки импульсов, из счетчика 18 а счетчик 15 заканчивается в момент, когда на всех прямых

0 разрядных выходах счетчика 18 появляются нули и единица с выхода элемента ИЛИ-НЕ 17 сбросит триггер 22 в исходное нулевое положение. Импульсы с выхода элемента И 9 поступают также на счетный вход счетчика

5 12 заявок, принятых к обслуживанию.

По мере поступления пачек импульсов на суммирующий вход реверсивного счетчика 15 числа заявок в системе на его прямых выходах возрастает значение кода. В опре0 деленный момент времени это приводит к совпадению кодов дешифратора 16 и регистра 10 памяти и к выработке сигнала схемой 11 сравнения, который поступает на вход триггера 8 и перебрасывает его в еди5 ничное состояние. Сигнал с выхода триггера 8 открывает элемент И 7 и позволяет импульсам от генератора 3 случайных импульсов проходить на вход вычитания реверсивного счетчика 15, имитируя обслу0 живание заявок. Эти же импульсы поступают на счетный вход счетчика 13 обслуженных заявок. При полном освобождении системы массового обслуживания сигнал, появившийся на выходе элемента

5 ИЛИ-НЕ 14, перебрасывает триггер 8 в положение, когда с его выхода снимается сигнал.

В таком случае, если во время сравнения в схеме 19 сравнения окажется, что число импульсов в очередной пачке

превосходит число свободных мест в системе, появляется сигнал на выходе Больше схемы 19 сравнения и импульс с выхода блока 5 выделения конца пачки импульсоа получает возможность поступить через элемент И 20 на вход сброса реверсивного счетчика 18 длины пачки импульсов (имитируя потерю группы заявок) и счетный вход счетчика 23 групп потерянных заявок.

Блок 5 работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 26 сброшен в нулевое состояние. Первый импульс пачки поступает на вход вычитающего счетчика 29 импульсов и обеспечивает параллельную запись в этот счетчик кода из датчика 24, значение которого выбирается таким, чтобы генератор 27 тактовых импульсов за время паузы между импульсами пачки не успел освободить вычитающий счетчик 29 импульсов и на его выходе переполнения не появился бы сигнал. После окончания первого импульса на входе блока элемент НЕ 25 начинает во время паузы между импульсами формировать сигнал, который позволяет импульсам от генератора 27 тактовых импульсов поступать на вход вычитания вычитающего счетчика 29. Второй импульс вновь обеспечивает параллельную запись кода предустановки в счетчик 29 и во время второй паузы работа блока повторяется. После окончания последнего импульса пачки генератор 27 тактовых импульсов получает возможность послать на вычитающий счетчик 29 такое количество импульсов, которое достаточно для появления на выходе переполнения сигнала, сбрасывающего триггер 26 в нулевое состояние и формирующего выходной сигнал блока выделения окончание пачки импульсов.

Формула изобретения Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее счетчик общего числа заявок, генератор случайных импульсов обслуживания, четыре элемента И, реверсивный счетчик числа заявок в системе, первый элемент ИЛИ-НЕ, дешифратор, регистр памяти, первую схему сравнения и триггер, выход генератора случайных импульсов обслуживания соединен с первым входом первого элемента И, прямые разрядные выходы реверсивного счетчика числа заявок в системе соединены с входами первого элемента ИЛИ-НЕ и входами дешифратора соответственно, выходы которого подключены к информационным входам первой группы первой схемы сравнения, информационные входы второй группы которой соединены соответственно

с разрядными выходами регистра памяти, выход первого элемента ИЛИ-НЕ подключен к единичному входу первого триггера, нулевой вход которого соединен с выходом Равно первой схемы сравнения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования обслуживания групповых заявок с ограничением приема по числу свободных

мест в системе, оно дополнительно содержит генератор пачек случайных импульсов, блок выделения конца пачки импульсов, генератор тактовых импульсов, счетчик заявок, принятых к обслуживанию, счетчик

обслуженных заявок, реверсивный счетчик длины пачки импульсов, второй элемент ИЛИ-НЕ, второй триггер, счетчик групп потерянных заявок и счетчик общего числа групп заявок, выход блока выделения конца

пачки импульсов соединен с первыми входами второго и третьего элементов И и счетным входом счетчика общего числа групп заявок, а вход блока выделения конца пачки импульсов соединен с выходом генератора

пачек случайных импульсов, счетным входом счетчика общего числа заявок и суммирующим входом реверсивного счетчика длины пачки импульсов, разрядные выходы которого подключены соответственно к входам второго элемента ИЛИ-НЕ и к информационным входам первой группы второй схемы сравнения, информационные входы второй группы которой подключены к инверсным разрядным выходам реверсивного

счетчика числа заявок в системе, выход Больше второй схемы сравнения соединен с вторым входом второго элемента И, а выход Меньше - равнозначность - с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к единичному входу второго триггера, прямой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а

выход соединен со счетным входом счетчика заявок, принятых к обслуживанию, суммирующим входом реверсивного счетчика числа заявок в системе и вычитающим входом реверсивного счетчика длины пачки импульсов, вход сброса которого подключен к счетному входу счетчика групп потерянных заявок и к выходу второго элемента И. выход второго элемента ИЛИ-НЕ подключен к нулевому входу второго триггера, прямой

выход первого триггера соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика числа заявок в системе и счетному входу счетчика обслуженных заявок.

Фиг.1

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться для моделирования систем массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования обслуживания групповых заявок с ограничением приема по числу свободных мест в системе. Устройство содержит генератор пачек случайных импульсов, счетчик общего числа заявок, генератор случайных импульсов обслуживания, счетчик общего числа групп заявок, блок выделения конца пачки импульсов, генератор тактовых импульсов, четыре элемента И, два триггера, регистр памяти, две схемы сравнения, счетчик заявок, принятых к обслуживанию, счетчик обслуженных заявок, два элемента ИЛИ-НЕ, реверсивный счетчик числа заявок в системе, дешифратор, реверсивный счетчик длины пачки импульсов, счетчик групп потерянных заявок. Устройство позволяет моделировать обслуживание групповых заявок с ограничением приема по числу свободных мест в очереди и порогом включения процедуры обслуживания. 2 ил.

26

28

-I

т

Лп

29

Выход

,-