Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок Советский патент 1992 года по МПК G06F15/20 

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначено для моделирования процесса обслуживания одним прибором двух потоков разноприоритетных заявок.

Известно устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами, содержащее два генератора импульсов со случайным интервалом следования, два триггера, три элемента И, элемент запрета и ограничительный диод.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для моделирования процесса обслуживания заявок, содержащее два элемента И, два триггера, пять разделительных диодов, два генератора импульсов со случайным интервалом следования, два дифференцирующих элемента, два элемента НЕ и третий триггер, причем выходы генераторов импульсов со случайным интервалом следования являются выходами обслуженных заявок устройства, выход первого генератора импульсоа со случайным интервалом следования сое-, динен с единичным входом первого триггера, прямой выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого является входом заявок высокого приоритета устройства, прямой выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого является входом заявок низкого приоритета устройства, выход первого элемента И соединен с входом первого дифференцирующего элемента, выход которого через

2

Ю

К) XI

первый разделительный диод, включенный в обратном направлении, соединен с входом первого элемента НЕ, а через второй разделительный диод, включенный в обратном направлении, соединен с входом первого элемента НЕ, а через второй разделительный диод, включенный в прямом направлении, - с единичным входом третьего триггера, прямой выход которого подключен к третьему входу второго элемента И, а инверсный выход - к входу запрещения работы второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход первого элемента соединен с нулевым входом первого триггера и входом запуска первого генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого подключен к нулевому входу третьего триггера, выход второго элемента И подключен к входу второго дифференцирующего элемента, выход которого через третий разделительный диод, включенный в обратном направлении, соединен с входом второго элемента НЕ, выход которого подключен к нулевому входу второго триггера и входу запуска второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого через четвертый разделительный диод, включенный в прямом направлении, соединен с единичным входом второго триггера, а выход первого генератора импульсов со случайным интервалом следования через пятый разделительный диод, включенный в прямом направлении, соединен с единичным входом второго триггера.

Недостатком устройства является то, что не учитывается процесс селекции повторов. Во многих системах массового обслуживания это должно учитываться. В этих системах по двум разноприоритетным каналам может поступать одинаковая информация. В таких случаях будет обрабатываться информация, поступившая по высокоприоритетному каналу. Идентичная информация, поступившая по низкоприоритетному каналу, не обслуживается.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования селекции повторов обслуживания заявок.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования процесса обслуживания заявок, содержащее два генератора импульсов со случайным интервалом следования, три триггера, пять элементов И, два дифференцирующих элемента, четыре разделительных диода, первый элемент ИЛИ, два элемента НЕ и элемент задержки, первый вход первого элемента И является входом заявок высокого приоритета устройства, второй вход первого элемента И соединен с прямым выходом первого триггера, а выход первого элемента И подключен к входу первого дифференцирующего элемента, выход которого через первый разделительный диод, включенный в прямом направлении, соединен с нулевым входом второго триггера, а через второй разделительный диод, включенный в обратном направлении, - с входом

0 первого элемента НЕ, выход которого подключен к нулевому входу первого триггера к входу запуска первого генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого является выходом обслу5 женных заявок высокого приоритета устройства и соединен с единичными входами первого и второго триггеров, первый вход второго элемента И является входом заявок низкого приоритета устройства, а второй и

0 третий входы второго элемента И соединены с прямыми выходами соответственно второго и третьего триггеров, выход второго элемента И соединен с входом второго дифференцирующего элемента, выход которого

5 через третий разделительный диод, вклю- ченный в обратном направлении, подключен к входу второго элемента НЕ, инверсный выход третьего триггера соединен с первым входом третьего элемента И,

0 выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом запуска второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, вход останова работы которого

5 соединен с инверсным выходом второго триггера, а выход второго генератора импульсов со случайным интервалом следования является выходом обслуженных заяЪок низкого приоритета устройства, введены

0 два счетчика импульсов, генератор счетных импульсов, схему сравнения, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, причем выход генератора счетных импульсов подключен к первым входам четвертого и пятого элемен5 тов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго И, а выходы четвертого и пятого элементов И подключены к счетным входам соответственно первого и второго счетчиков импуль0 сов, разрядные выходы которых соединены соответственно с информационными входами первой и второй групп схемы сравнения, выход Равно которой подключен к первым входам второго и третьего элементов ИЛИ,

5 второй вход второго элемента И соединен с инверсным выходом второго триггера, а выход второго элемента ИЛИ подключен к управляющему входу элемента запрета, информационный вход которого соединен с ыходом элемента задержки, а выход элемента запрета подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и нулевому входу третьего триггера, единичный вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вы- ходом второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход первого элемента НЕ подключен к первому входу четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого и вход элемента задержки соединены с выходом второго элемента НЕ, а выход четвертого элемента ИЛИ подключен к входу разрешения сравнения схемы сравнения, выход первого генератора импульсов со случайным интервалом следова- ния подключен к второму входу третьего элемента И, выход первого дифференцирующего элемента через первый разделительный диод соединен с установочным входом первого счетчика импульсов, а выход второ- го дифференцирующего элемента через четвертый разделительный диод, включенный в прямом направлении, соединен с установочным входом второго счетчика импульсов.

Введенные элементы и связи позволя- ют обеспечить следующий алгоритм работы устройства. Любая пришедшая заявка начинает обслуживаться обслуживающим прибором только после того, как она полностью поступит в обслуживающий прибор. Если во время поступления или обслуживания низкоприоритетной заявки поступает заявка высокого приоритета, то поступление и обслуживание заявки низкого приоритета прерывается. При этом происходит сравне- ние поступивших заявок высокого и низкого приоритета. Если эти заявки неодинаковые, не повторяют друг друга (т.е. их длительности различны), то после окончания процесса обслуживания высокоприоритетной заявки возобновляется обслуживание низкоприоритетной заявки. В процесс дальнейшей работы каждый раз происходит сравнение поступившей заявки низкого приоритета с последней обслуженной заявкой высокого приоритета, после чего низкоприоритетная заявка принимается на обслуживание лишь в случае несовпадения этих заявок.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит вход 1 заявок высокого приоритета и вход 2 заявок низкого приоритета, первый 3, второй 4, четвертый 5, пятый 6 и третий 7 элементы И, генератор 8 счетных импульсов, первый 9 и второй 10 дифференцирующие элементы, второй 11, первый 12, третий 13 и четвертый 14 разделительные диоды, первый 15 и второй 16 счетчики импульсов, схема 17 сравнения, первый 18 и второй 19 элементы НЕ, второй

20, первый 21 и третий 22 триггеры, третий 23 и первый 24 элементы ИЛИ, элемент 25 запрета, первый 26 и второй 27 генераторы импульсов со случайным интервалом следования, четвертый 28 и второй 29 элементы ИЛИ, элемент 30 задержки.

Потоки заявок на входах 1 и 2 представляют собой случайные импульсные последовательности, интервалы между которыми распределены по определенным (разным или одним и тем же) законам.

Моделью обслуживающего прибора являются генераторы 26 и 27. Закон распределения случайных импульсов на выходах генераторов 26 и 27 один и тот же, так как они моделируют один и тот же прибор.

Дифференцирующие элементы 9 и 10 преобразуют импульсный сигнал определенной длительностью в два коротких раз- нополярных импульса. Положительный импульс соответствует фронту, а отрицательный - срезу входного сигнала.

Преобразование длительности входных сигналов в код организуется с помощью счетчиков 15 и 16.

Сравнение двух кодов, соответствующих длительностям поступивших заявок высокого и низкого приоритетов, происходите схеме 17 сравнения. Если в момент прихода импульса по тактовому входу результат сравнения оказывается положительным, то на выходе схемы сравнения появляется высокий потенциал. Если в момент прихода импульса по тактовому входу результат сравнения оказывается отрицательным, то на выходе схемы сравнения появляется низкий потенциал.

Элемент 30 задержки имеет время задержки, превышающее сумму времен срабатываний схемы 17 сравнений, элементов ИЛИ 28 и 29 и элемента 25 запрета.

Устройство может работать в следующих режимах работы: обслуживание заявок высокого приоритета; обслуживание заявок низкого приоритета; обслуживание заявок высокого и низкого приоритетов, поступивших одновременно. Причем в двух последних режимах возможны два варианта; - длительность низкоприоритетной заявки равна длительности последней обслуженной высокоприоритетной заявки; -длительность заявки низкого приоритета не равна длительности последней обслуженной заявки высокого приоритета.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии во всех режимах работы триггеры 20-22 установлены в положении, при которых на их первых выходах имеются высокие потенциалы, в результате

чего элемент И 3 открыт по второму входу, элемент И 4 открыт по первому и третьему входам. Низким потенциалом с второго выхода триггера 22 запирается по второму входу элемент 17. Низкий потенциал подается с второго выхода триггера 20, в результате чего генератор 27 готов к работе. В счетчиках 15 и 16, следовательно, на входах записи первого и второго числа схемы 17 сравнения записаны числа, соответствующие длительностям последних обслуженных заявок вы- сокого и низкого приоритетов.

Обслуживание заявок высокого приоритета.

На вход 1 устройства поступает заявка в виде импульса определенной длительностью, которая через открытый по второму входу элемент И 3 поступает на вход элемента И 5, открывая его по этому входу, и на вход дифференцирующего элемента 9, на выходе которого появляется короткий положительный импульс, который проходит через диод 12 на вход установки счетчика 15, обнуляя его, и на вход триггера 20, опрокидывая его. Таким образом, запирается генератор 27 и элемент 25 запрета и закрывается по соответствующему входу элемент И 4. Импульсы с выхода генератора 8 через открытый элемент И 5 поступают на счетный вход счетчика 15. Так как элемент И 5 открыт в течение длительности входного сигнала, то на разрядных выходах счетчика 15 после окончания поступления заявки будет записано число, соответствующее этой длительности. Это число записывается в схему 18 сравнения. В момент окончания поступления заявки закрывается элемент И 5, а на выходе дифференцирующего Злемента 9 появляется короткий импульс отрицательной полярности, который проходит через диод 11 и элемент НЕ 18, где он инвертируется в положительный импульс, который поступает на второй вход триггера 21, опрокидывая его. Тем са- мым закрывается по соответствующему входу элемент И 3. Одновременно короткий импульс с выхода элемента НЕ 18 через элемент ИЛ И 28 поступает на тактовый вход схемы 17 сравнения, в результате чего происходит сравнение поступившей заявки высокого приоритета с последней поступившей заявкой низкого приоритета. Одновременно короткий импульс с выхода элемента НЕ 18 поступает на вход запуска генератора 26, запуская его (имитируется начало обслуживания заявки). По окончании процесса обслуживания заявки на выходе генератора 26 появляется импульс, который поступает на вход элемента И 7, а также на входы триггеров 20 и 21, опрокидывая их и переводя, тем самым, схему в исходное состояние.

Обслуживание заявок низкого приоритета.

На вход 2 устройства поступает заявка в виде импульса с определенной длительностью, который через открытый элемент И 4 поступает на вход элемента И 6, открывая его по этому входу, и на вход дифференцирующего элемента 10, на выходе которого появляется короткий положительный им0 пульс, который проходит через диод 14 и обнуляет счетчик 16. В течение длительности входного импульса элемент И 6 открыт по соответствующему входу. В это время импульсы с выхода генератора 8 проходят

5 через открытый элемент И 6 на счетный вход счетчика 16. В момент окончания поступления заявки на выходе дифференцирующего элемента 10 появляется короткий отрицательный импульс, который проходит через

0 диод 13 и элемент НЕ 19, где он инвертируется в положительный импульс, который поступает через элемент ИЛИ 28 на тактовый вход схемы сравнения 17.

Одновременно, в момент окончания по5 ступления заявки закрывается элемент И 6, число соответствующее длительности входного импульса, переписывается из счетчика

16в схему 17 сравнения, где после поступления импульса с выхода элемента НЕ 19,

0 происходит сравнение с числом, соответствующим длительности импульса последней обслуженной заявки высокого приоритета. Если эти числа равны (то есть заявка, поступившая по входу низкого приоритета иден5 тичны последней обслуженной заявке высокого приоритета), то на выходе схемы

17сравнения появляется высокий потенциал, который через элемент ИЛИ 29 прикладывается к управляющему входу элемента

0 25 запрета, запирая его. Короткий импульс, поступивший с выхода элемента НЕ 19 через время задержки элемента 30 задержки, не проходит через элемент 25 запрета. Одновременно высокий потенциал с выхода

5 схемы сравнения через элемент ИЛИ 23 прикладывается к первому входу триггера 22, сохраняя схему в исходном состоянии. Таким образом, заявка в этом случае не обслуживается.

0 Если оба числа, записанные в схеме 17 сравнения, не равны (то есть заявка, поступившая по входу низкого приоритета, неидентичная последней обслуженной заявке высокого приоритета), то на выходе схемы

5 17 сравнения сохраняется низкий потенциал, который поддерживает открытым элемент 25 запрета. Таким образом, короткий положительный импульс, поступившего на его вход, проходит через него и поступает через элемент ИЛИ 24 на вход запуска генератора 27, запуская его (имитируется начало обслуживания заявки). Однако, импульс с выхода элемента 25 запрета поступает на вход триггера 22, опрокидывая «го, в результате элемент И 4 закрывается, а элемент И 7 открывается. В момент окончания процесса обслуживания на выходе генератора 27 появляется импульс, который проходит через элемент ИЛИ 23 на вход триггера 22, опрокидывает его и переводит схему в исходное состояние.

Обслуживание заявок высокого и низкого приоритета поступивших одновременно.

На вход 2 устройства поступает заявка в виде импульса определенной длительности, который поступает на второй вход элемента И б, открывая его по этому входу и на вход дифференцирующего элемента 10, короткий положительный импульс с его выхода, пройдя через диод 14, обнуляет счетчик 16. Импульсы с выхода генератора 8 через открытый элемент И 6 поступают на счетный вход счетчика 16. В момент окончания поступления заявки в схему 17 сравнения записывается число из счетчика .соответствующее длительности входного сигнала. Это число не равно числу, записанному по ,входам записи первого числа схемы 17 сравнения, соответствующего длительности последней обслуженной заявки высокого приоритета.

Короткий отрицательный импульс с выхода дифференцирующего элемента 10, пройдя через диод 13, элемент НЕ 19, элемент ИЛИ 28 поступает на тактовый вход схемы 17 сравнения, на выходе которой появляется низкий потенциал, который поддерживает открытым элемент 25 запрета. Импульс с выхода элемента НЕ 19 через элемент 30 задержки, элемент 25 запрета опрокидывает триггер 22, при этом открывается элемент И 7 и закрывается элемент И 4. Одновременно импульс с выхода элемента 25 запрета через элемент ИЛИ 24 запускает генератор 27. До окончания обслуживания заявки на вход 1 устройства поступает импульс (заявка) определенной длительности, который, лройдя через открытый элемент И 3, поступает на вход дифференцирующего элемента 9 и на вход элемента И 5. На выходе дифференцирующего элемента 9 появляется короткий положительный импульс, который пройдя через диод 12, обнуляет счетчик 15 и опрокидывает триггер 20 так, что низким потенциалом с его выхода закрывается элемент И 4, а высоким потенциалом другого выхода запираются элемент 25 запрета и генератор 27, прекращается обслуживание низкоприоритетной заявки.

В течение длительности входного импульса высокоприоритетной заявки импульсы с выхода генератора 8 через открытый элемент И 5 поступают на счетный вход счетчика 15.

В момент дифференцирующего элемента 9 появляется короткий отрицательный импульс, который, пройдя через диод 11 и элемент НЕ 18, где он инвертируется, запускает генератор 26 и опрокидывает триггер 21, в

0 результате чего закрывается элемент И 3. Одновременно, по окончании поступления входного импульса закрывается элемент И 5, в результате чего прекращается счет импульсов счетчиком 1, с выходов которого в

5 схему 17 сравнения переписывается -число, которое, при поступлении с выхода элемента НЕ 18 импульса на тактовый вход сравнивается с числом, соответствующим длительности низкоприоритетной заявки,

0 обслуживание которой прервалось.

В случае совпадения этих двух чисел (прерванная заявка, поступившая по низкоприоритетному каналу, идентична прервавшей ее заявке, пришедшей по

5 высокоприоритетному каналу) на выходе схемы 17 сравнения появляется высокий потенциал, который прикладывается через элемент ИЛИ 29 к управляющему входу элемента 25 запрета и запирает его. Этот же

0 высокий потенциал через элемент ИЛИ 23 опрокидывает триггер 22, в результате чего открывается элемент И 4 и закрывается элемент И 7. По окончании обслуживания высо- коприоритетной заявки на выходе

5 генератора 26 появляется импульс, который, поступая на входы триггеров 20 и 21, опрокидывает их. в результате чего открываются элементы И 3 и И 4 и снимается запрет на обслуживание с генератора 27.

0 Одновременно импульс с выхода генератора 26 поступает на вход элемента И 7. Так как этот элемент закрыт по другому входу, то импульс через него не проходит. Схема приведена в исходное состояние.

5 Если же число, записанное по входам записи первого числа схемы 17 сравнения, не совпадает с ранее записанным числом, соответствующим длительности прерванной низкоприоритетной заявки, то на выхо0 де схемы 17 сравнения сохраняется низкий потенциал. Тогда по окончании обслуживания высокоприоритетной заявки импульсом с выхода генератора 26 опрокидываются триггеры 20 и 21, в результате чего открыва5 ются элементы И 3 и 4 и снимается запрет на обслуживание генератора 27. Одновременно этот импульс с выхода генератора 26 проходит через открытый элемент И 7, через элемент ИЛИ 24 и поступает на вход запуска .генератора 27 (имитируется возобновления

обслуживания низкоприоритетной заявки). По окончании обслуживания на выходе генератора 27 появляется импульс, который проходит через элемент 23 на вход триггера 22, опрокидывая его, в результате чего элемент И 4 открывается, а элемент И 7 закрывается. Таким образом, схема приводится в исходное состояние.

Таким образом, если прерванная заявка, поступившая по низкоприоритетному каналу, идентична прервавшей ее заявке, пришедшей по высокоприоритетному каналу, то по окончании обслуживания заявки высокого приоритета обслуживание заявки низкого приоритета не возобновляется, В противном случае происходит возобновление обслуживания прерванной заявки низкого приоритета по окончании обслуживания заявки высокого приоритета.

В работе устройства может иметь место случай, когда поступление заявки низкого приоритета прерывается заявкой высокого приоритета.

На вход 2 поступает заявка, имеющая определенную длительность. Счетчик 16 начал преобразование этой длительности в код. До окончания полного поступления этого импульса (заявки) поступает заявка высокого приоритета на вход 1. При этом сигналом фронта высокоприоритетной заявки опрокидывается триггер 20, в результате чего запираются элемент 25 запрета и генератор 27 и закрывается элемент И 4 по первому входу. Происходит прерывание поступления заявки низкого приоритета и имитируется ее окончание. На выходе дифференцирующего элемента 10 появляется импульс (отрицательный), который не проходит через закрытый элемент 25 запрета и не опрокидывает триггер 22 и не запускает генератор 27. После обслуживания высокоприоритетной заявки на выходе генератора 26 появляется импульс, который опрокидывает триггеры 20 и 21 и не запускает генератор 27, так как элемент И 7 закрыт по второму входу. Таким образом, схема приведена в исходное состояние.

Технико-экономический эффект от внедрения изобретения состоит в возможности моделирования работы систем массового обслуживания, в которых необходимо учитывать селекцию повторов двух потоков заявок с различными приоритетами, имеющих различные длительности.

Формула изобретения

Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок, содержащее два генератора импульсов со случайным интервалом следования, три триггера, пять элементов И, два дифференцирующих элемента, четыре разделительных диода, первый элемент ИЛИ, два элемента НЕ и элемент задержки, первый вход первого элемента И является входом заявок высокого приоритета устройства, второй вход первого элемента И соединен с прямым выходом первого триггера, а выход первого элемента И подключен к входу первого дифференцирующего элемента, выход которого

0 через первый разделительный диод, включенный в прямом направлении, соединен с нулевым входом второго триггера, а через второй разделительный диод, включенный в обратном направлении, -с входом первого

5 элемента НЕ, выход которого подключен к нулевому входу первого триггера и входу запуска первого генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого является выходом обслуженных

0 заявок высокого приоритета устройства и соединен с единичными входами первого и второго триггеров, первый вход второго элемента И является входом заявок низкого приоритета устройства, а второй и третий

5 входы второго элемента И соединены с прямыми выходами соответственно второго и третьего триггеров, выход второго элемента И соединен с входом второго дифференцирующего элемента, выход которого через

0 третий разделительный диод, включенный в обратном направлении, подключен к входу второго элемента НЕ, инверсный выход третьего триггера соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого

5 подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом запуска второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, вход останова работы которого соединен с инверс0 ным выходом второго триггера, а выход второго генератора импульсов со случайным интервалом следования является выходом обслуженных заявок низкого приоритета устройства, отличающее5 с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования селекции повторов обслуживания заявок, оно дополнительно содержит два счетчика импульсов, генератор счетных им0 пульсов, схему сравнения, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, причем выход генератора счетных импульсов подключен к первым входам четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых соединены со5 ответственно с выходами первого и второго элементов И, а выходы четвертого и пятого элементов И подключены к счетным входам соответственно первого и второго счетчиков импульсов, разрядные выходы которых соединены соответственно с информационными входами первой и второй групп схемы сравнения, выход Равно которой подключен к первым входам второго и третьего элементов ИЛИ, второй вход второго элемента И соединен с инверсным выходом второго триггера, а выход второго элемента ИЛИ подключен к управляющему входу элемента запрета, информационный вход которого соединен с выходом элемента задержки, а выход элемента запрета подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и нулевому входу третьего триггера, единичный вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход первого элемента НЕ

0

5

подключен к первому входу четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого и вход элемента задержки соединены с выходом второго элемента НЕ, а выход четвертого элемента ИЛИ подключен к входу разрешения сравнения схемы сравнения, выход первого генератора импульсов со случайным интервалом следования подключен к второму входу третьего элемента И, выход первого дифференцирующего элемента через первый разделительный диод соединен с установочным входом первого счетчика импульсов, а выход второго дифференцирующего элемента через четвертый разделительный диод, включенный в прямом направлении, соединен с установочным входом второго счетчика импульсов.

Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса обслуживания одним прибором двух потоков разноприоритетных заявок. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования селекции повторов обслуживания заявок. Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены два счетчика импульсов, три элемента ИЛИ, генератор счетных импульсов и схема сравнения. Устройство может работать в следующих режимах работы: обслуживание заявок высокого приоритета; обслуживание заявок низкого приоритета; обслуживание заявок высокого низкого приоритетов, поступивших одновременно. Причем в двух последних режимах работы возможны два варианта: длительность низкоприоритетной заявки равна длительности последней обслуженной заявки высокого приоритета; длительность заявки низкого приоритета не равна длительности последней обслуженной высокоприоритетной заявки. 1 ил.

-