Устройство для моделирования систем сбора и передачи данных Советский патент 1992 года по МПК G06N7/08 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке и моделировании кольцевых сетей передачи данных.

Известно устройство для моделирования систем передачи данных, содержащее общий генератор случайного потока импульсов, выход которого соединен с входом общего счетчика импульсов, группу каналов моделирования передачи информации, состоящих из прямого и обратного каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные генератор случайных импульсов, элемент НЕ. элемент И и счетчик.

Недостатком устройства является невозможность моделирования кольцевых сетей передачи данных.

По технической сущности и структуре построения наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для моделирования систем сбора и обработки данных. Устройство содержит последовательно соединенные датчик случайных чисел, дешифратор и элементы И. к другим входам которых подсоединены генератор импульсов, а к выходам - элемент ИЛИ. счетчики, триггеры, последовательно соединенные генератор случайного потока импульсов, элемент НЕ и первый элемент И,

выход которого подключен к входу второго элемента И, выход которого соединен с входами элементов И другой группы.

Недостатком устройства является невозможность моделирования кольцевых систем сбора и передачи данных.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования кольцевых систем сбора и передачи данных с приоритетом обслуживания сообщений от терминалов.

Эта цель достигается тем, что в устройство для моделирования систем сбора и передачи данных, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соедийен с тактовым входом коммутатора, модель приемного узла, состоящую из последовательно, соединенных элемента ИЛИ и счетчика переданных сообщений, первый датчик случайных чисел, первую и вторую группу элементов И и группу счетчиков импульсов,с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования кольцевых систем сбора и передачи данных с приоритетом обслуживания сообщений от терминалов, дополнительно введены группа триггеров, второй датчик случайных чисел и группа блоков передачи данных, каждый из которых состоит из триггера, элемента И и элемента ИЛИ, причем первый выход коммутатора соединен с входами запуска первого и второго датчиков случайных чисел, выходы первого датчика случайных чисел соединены соответственно с единичными входами триггеров группы, прямые выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов И первой и второй групп, вторые входы элементов И первой группы объединены и соединены с вторым выходом коммутатора, К-й выход коммутатора (, п+2, где п - число блоков передачи данных в группе) соединен с вторым входом К-го элемента И второй группы и первым входом элемента 1/1 К-го блока передачи данных, выход которого подключен к счетному входу соответствующего счетчика импульсов группы, выход каждого элемента И второй группы подключен к нулевому входу соответствующего триггера группы и соответствующему входу элемента ИЛИ модели приемного узла, вход считывания счетчика переданныхсообщений которого подключен к (п+3}-му выходу коммутатора, (п+4)-й выход которого соединен с первыми входами элементов ИЛИ всех блоков передачи данных и входом сброса счетчика переданныхсообщений, разрядные выходы которого является выходом устройства,, выход 1-го элемента И первой группы (, п) соединен с (п-1+2)-ми входами элементов ИЛИ блоков

передачи данных, имеющих номер равный или меньший, выходы второго датчика случайных чисел подключены соответственно к единичным входам триггеров блоков передачи данных, в каждом из которых выход элемента ИЛИ соединен с нулевым входом триггера, прямой выход которого подключен к второму входу элемента И.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит первый датчик 1 случайных чисел, группу триггеров 2, первую группу элементов И 3, вторую группу элементов И 4, генератор 5 тактовых импульсов, коммутатор 6, модель приемного узла, состоящую из элемента ИЛИ 7 и счетчика 8 переданных сообщений, группу 9 счетчиков импульсов, группу блоков 10 передачи данных, каждый из которых включает элемент И 11, триггер 12 и элемент ИЛИ 13, второй датчик 14 случайных чисел.

Датчик 1 случайных чисел и триггеры 2 предназначены для моделирования потока сообщений, поступающих от терминалов в систему. Каждому сообщению соответствует один импульс на выходе триггеров 2.

Элементы И 4 моделируют процесс передачи сообщений от терминалов в зону.

Элемент ИЛИ 7 и счетчик 8 импульсов предназначены для моделирования движущейся по кольцу зоны (приемного узла), осуществляющей прием сообщений от терминалов.

Генератор 5 тактовых импульсов и коммутатор б предназначены для перемещения зоны поскольку в одном направлении, управления датчиками 1 и 14 случайных чисел, управления счетчиком и передачи данных из центра к терминалам.

Датчик 14 случайных чисел и блоки 10 передачи данных моделируют поток сообщений, передаваемых из центра к терминалам. Каждому переданному сообщению соответствует один импульс, поступивший в счетчик 9. Счетчики импульсов предназначены для моделирования приемных узлов терминалов.

Элементы И 3 совместно с элементами ИЛИ 13 обеспечивают формирование следующих приоритетов для данных от терминалов к центру и от центра к терминалам:

-любое сообщение, передаваемое из терминала в центр, имеет более высокий приоритет, чем сообщение из центра к терминалу;

-дисциплина доступа терминалов в зону эстафетная, т. е. терминалы обслуживаются в порядке подхода к ним зоны;

-после приема зоной сообщений от последнего выставившего информацию терминала, если по ходу кольца имеются еще терминалы (не выставившие информацию), то центр передает данные этим терминалам;

-дисциплина доступа датчиков центра к терминалам тоже эстафетная;

-количество терминалов, передающих сообщения в зону, и датчиков, передающих сообщения из центра терминалам, случайно и меняется после каждого цикла.

Устройство работает следующим образом.

Датчики 1 и 14 случайных чисел генерируют случайные коды, случайным образом распределенные на их выходах.

Генератор 5 тактовых импульсов генерирует импульсы, которые тактируют коммутатор б, обеспечивая поочередную подачу импульсов на выходы коммутатора. Так как входы запуска датчиков 1 и 14 подсоединены к первому выходу коммутатора 6, то с поступлением импульса на первый выход коммутатора осуществляется считывание случайным образом распределенных импульсов со всех каналов датчиков 1 и 14. Считанные с выходов датчиков случайные коды импульсов устанавливают соответствующие триггеры 2 и триггеры 12 в единичное состояние. Установка триггера 2 в состояние 1 моделирует одно сообщение, выставленное соответствующим терминалом для передачи в центр. Совокупное- ь потенциалов, случайным образом распределенных на выходах триггеров 2, моделирует поток сообщений, выставленных терминалами системы для передачи в центр. Аналогично совокупность потенциалов, случайным образом распределенных на выходах триггеров 12, моделирует поток данных, выставленных центром для передачи терминалам.

На следующем, втором такте коммутатора 6 осуществляется формирование приоритетов для терминалов и узлов передачи данных, т. е. для датчиков центра. С этой целью импульс с второго выхода коммутатора 6 подается на входы всех элементов И 3. При этом на выходах отдельных элементов И, подключенных к выходам триггеров блока 2, находящихся в состоянии 1, появятся импульсы. Предположим, что в состоянии 1 находились первый 2.1, второй 2.2 и пятый 2.5 триггеры блока 2, а также триггеры 12 первого 10.1, третьего 10.3, восьмого 10.8 и десятого 10.10 блоков передачи данных. В этом случае импульс с выхода перзого 3.1 элемента И поступает через ИЛИ 13 первого блока 10.1 передачи да:.HJXHa вход триггера 12 и устанавливает его р состояние О. Импульс с выхода второго

3.2 элемента И поступает через элементы ИЛИ 13 второго 10.2 и первого 10.1 блоков передачи данных на входы соответствующих триггеров и устанавливает их в состояние О. Импульс с выхода пятого 3.5 элемента И через элементы ИЛИ 13 пятого 10.5, четвертого 10.4, третьего 10.3, второго 10.2 и первого 10.1 блоков передачи данных устанавливает соответствующие триггеры в

0 состояние О. Такое формирование приоритетов, когда импульс от старшего номера элемента И 3 сбрасывает в состояние О все триггеры узлов передачи данных, начиная с узла передачи данных, именующего

5 тот же порядковый номер, что и находящийся в состоянии 1 триггер 2, и до первого триггера, обусловленно тем, что любое сообщение, передаваемое из терминала в центр, имеет более высокий приоритет, чем сообщения из центра к терминалам. В рассматриваемом нами случае сначала будут переданы сообщения из первого, второго и пятого терминалов в зону, а затем будут переданы сообщения из восьмого 10.8 и десятого 10.10 блоков передачи данных соответственно восьмому 9.8 и десятому 9.10 счетчикам импульсов, моделирующего приемные узлы терминалов (сообщения из первого и третьего блоков передачи данных в

0 адрес первого и третьего терминалов не будут переданы, так как имеют более низкк/i приоритет, чем выставивший для переда, i сообщение пятый терминал). Итак, на пе;.вом такте коммутатора 6 осуществляется

5 считывание кодов с выходов датчиков 1 и 14 случайных чисел и формирование на выходах элементов И 4 потока сообщений от терминалов в центр и потока сообщений от датчиков центра к терминалам на выходах

0 триггеров 12. На втором такте осуществляется формирование приоритетов для датчиков центра, т. е. для блоков 10 передачи данных. На третьем такте импульс с третьего выхода коммутатора 6 поступит на первый вход элемента И 4.1 и на элемент И 11 первого 10.1 блока передачи данных. Так как на другом входе элемента И 4.1 высокий потенциал от триггера 2.1, то на выходе элемента И 4.1 появится импульс, который

0 сбросит триггер 2.1 в состояние О. Через элемент ИЛИ 7 импульс поступит на счетный вход счетчика 8. Это свидетельствует о том, что сообщение от первого терминала принято зоной (приемным узлом). Одновременно импульс с третьего выхода коммутатора 6 пocтyпиf на вход элемента И 11 первого блока 10.1 блока передачи данных, нодак как триггер 12 этого блока установлен ранее на втором такте в состояние О, то передача для приемника (счетчика 9.1) не

последует. За счет тактирования генератором 5 коммутатора 6 осуществляется перемещение зоны по кольцу. Перемещаясь по кольцу, зона осуществляет аналогично изложенному выше прием сообщений от второго и пятого терминалов с выходов элементов И 4.2 и И 4.5. После приема сообщения от пятого терминала на десятом такте с десятого выхода коммутатора 6 будет подан импульс на второй вход элемента И 11 восьмого 10.8 блока передачи данных. Так как на другом входе элемента И 11 высокий потенциал от триггера 12 этого блока, то на выходе элемента И 11 восьмого 10.8 блока передачи данных появится импульс, который поступит в счетчик 9.8. Это свидетельствует о том, что датчик центра передал сообщение приемнику восьмого терминала. Аналогично на двенадцатом такте будет передано сообщение приемнику 9.10 десятого терминала. На (п+2}-м такте заканчивается обход зоны по кольцу и зона пребывает в центр. На предпоследнем (п+3)-м такте с выхода коммутатора б подается импульс на вход Считывание счетчика 8 и его содержимое считывается в центр. На последнем такте осуществляется сброс в состоянии О счетчика 8 и триггеров 12. На этом заканчивается первый цикл работы и начинается новый, при этом формирование нового потока данных от терминалов к центру и от центра к терминалам и передача сообщений осуществляется по указанному ранее алгоритму.

По показаниям счетчиков известными методами определяются вероятностные характеристики системы.

Формула изобретения Устройство для моделирования систем сбора и передачи данных, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом коммутатора, модель приемного узла, состоящую из последовательно соединенных элемента ИЛИ и счетчика переданных сообщений, первый датчик случайных чисел, первую и вторую группы элементов И и группу счетчиков импульсов, отличающееся тем, что, с

целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования кольцевых систем сбора и передачи данных с приоритетом обслуживания сообщений от

терминалов, оно дополнительно содержит группу триггеров, второй датчик случайных чисел и группу блоков передачи данных, каждый из которых состоит из триггера, элемента И и элемента ИЛИ, причем первый

выход коммутатора соединен с входами запуска первого и второго датчиков случайных чисел, выходы первого датчика случайных чисел - соответственно с единичными входами триггеров группы, прямые выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов И первой и второй групп, вторые входы элементов И первой группы объединены и соединены с вторым выходом коммутатора, К-й выход

коммутатора (, п+2, где п - число блоков передачи данных в группе) соединен с вторым входом К-го элемента И второй группы и первым входом элемента И К-го блока передачи данных, выход которого подключен к счетному входу соответствующего счетчика импульсов группы, выход каждого элемента И второй группы подключен к нулевому входу соответствующего триггера группы и соответствующему входу элемента

ИЛИ модели приемного узла, вход считывания счетчика переданных сообщений которого подключен к (п+3)-му выходу коммутатора, (п+4)-й выход которого соединен с первыми входами элементов ИЛИ всех

блоков передачи данных и входом сброса счетчика переданных сообщений, разрядные выходы которого являются выходом устройства, выход 1-го элемента И первой группы (, п) соединен с (п-1+2)-ми входами

элементов ИЛИ блоков передачи данных, имеющих номер равный или меньший 1, выходы второго датчика случайных чисел подключены соответственно к единичным входам триггеров блоков передачи данных,

в каждом из которых выход элемента ИЛИ соединен с нулевым входом триггера, прямой выход которого подключен к второму входу элемента И.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании систем сбора и передачи данных. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования кольцевых системсбора и передачи данных с приоритетным обслуживанием сообщений от терминалов. Устройство содержит первый датчик случайных чисел, коммутатор, генератор тактовых импульсов, счетчиков импульсов, первую и вторую группы элементов И. модель приемного узла, состоящую из элемента ИЛИ и счетчика переданных сообщений. Новым в устройстве, обеспечивающем цель изобретения, являются группа триггеров, второй датчик случайных чисел и группа блоков передачи данных, каждый из которых содержит триггер, элемент И и элемент ИЛИ. Работа устройства основана на моделировании потоков данных от терминалов к центру и от центра к терминалам, формировании приоритетов для потоков данных, опросе терминалов с помощью движущейся по кольцу приемной зоны и передаче данных от датчиков центра в соответствии с их приоритетами в адрес терминалов. 1 ил.ч^ё