Устройство для моделирования сетей Советский патент 1982 года по МПК G06F15/173 G06G7/122 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЕТЕЙ

1

, Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в электронных моделирующих установках для решения задач о динамических потоках в сетях, возникающих при проектировании сетей связи, транспортных сетей, задачи коммивояжера и т.п.

Известны электронные модели при определении экстремальных путей на сетях Ш .

Такие моцели представляют собой цепь из элементов, подобную моцелирук щей сети. Элементы цепи обеспечивают задержку сигнала на время, 1дэопорцио- нальное длине ветви сети. Импульс пуска, поданный в начальный узел, распространяется по сети, задерживаясь на охфеделённое время в отдельных моделях ветвей. Процесс распространения импульса и вместе с ним вид пути, который будет определен при появлении импульса в конечном узле, зависит от логической функции, реализуемой в узлах сети.- Для задачи о кратчайшем пути в узлах вьтолняются

функции дизъюнкции, для задачи о длинней шем пути конъюшсцни.

Недостатками известных устройств являются отсутствие возможности решения задач об экстремальных путях с отр1щательными длинами ветвей, сложность устройства при реализации модели ненаправленной ветви.

Наиболее близким по технической сущtoности к предложенному является устройство для моделирования, сетей с отрицательными данными, содержащее соединенные в соответствии с топологией анализируемой сети отдельные модели вет15ви, каждая из которых содержит основной счетчик импульсов, триггер формирования временного интервала, элемент И, блок вьзделения, индикатор, блок выравюшания структуры t2l.

20

Однако это устройство не позволяет риыать задачу нахождения экстремальных нутей в графе, содержащем ненаправленные ветви. 39 Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования сетей, содержащее модели ветви, соеди- ненные согласно топологии исследуемой сети, каждая из моделей ветви включает в себя элемент И, счетчик импульсов, формирователь импульсой, блок вьфавни- вания структуры, триггер формирования временного интервала и ивдикатор, причем Выход элемента И соединен с входом счетчика импульсов, выход которого соединен с входом формирователя импуль сов, первый выход которого является выходом модели ветви и соединен с вхо дом индикатора, выход которого соединен с первым входом блока выравнивания структуры, являющимся входом моде ли ветви, выход блока выравнивания структуры соединен с входом триггера формирования временного интервала, вых которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом блока выравнивания структуры и является тактовым входом модели ветви, выход счетчика импульсов соединен с нулевым входом триггера формирования временного интервала, а второй выход формирователя импульсов соединен с третьим входом выравнивания структуры, в каждую модель ветви дополнительно введен блок коммутации, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом модели ветви, а обратимые вход и выход блока коммутации соединены с соответствующими узлами устройства. Блок коммутации содержит элементы И, НЕ, линии задержки и триггера, причем выход первого элемента НЕ соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом первого триггера, выход которого соедине, с первыми входами второго и трет его элементов И и через второй элемент НЕ связан с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом второго триггера, выход которо го соединен с входом первого элемента НЕ и с первыми входами пятого и шесто го элементов И, причем второй вход третьего элемента И является входом блока и соединен с вторым входом шее- того элемента И, выход которого являет ся обратимь1М входом блока и соединен с вторым входом первого элемента И, связанным через первую линию задержки 4 С вторым входом Второго элемента И, выход третьего элемента И является обратимым выходом блока и соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого через вторую линию задержки соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с выходом второго элемента И и является выходом блока. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - схема блока коммутации; на фиг. 3 - схема блока выравнивания структуры. Устройство содержит элемент И 1, формирователь 2 импульсов, индикатор 3, блок 4 выравнивания структуры, триггер 5 формирования временного интервала, вход 6 модели ветви, счетчик 7 импульсов, блок 8 коммутации. БЛОК 8 коммутации содержит элементы И 9-14, элементы НЕ 15 и 16, триггеры 17 и 18, линии 19 и 20 задержки, выход блока 8, подключен ко входу 6 модели ветви, вход блока 19, подключен к выходу модели ветви. Блок 4 выравнивания структуры содержит триггер 21, элемент И 22, счетчик 23 импульсов, реверсивный счетчик 24 импульсов. Устройство работает следующим образом. Первоначально путем коммутации между собой модели ветвей с блоками коммутации посредствам обратимых входов и выходов формируют топологию сети, где каждая аетвь представляется моделью. Ориентация модели при подключении к узлам сети не имеет значения, т.е. обратимые входы-выходы равноправны. Если ветвь направленная, допустим, из обратимого входа к обратимому выходу, необходимо триггер 17 установить в единичное состояние, а триггер 18 в нулевое, если ветвь направленная наоборот,то триггер 18 устанавливается в единичное состояние, а триггер 17 - в нулевое. Если ветвь ненаправленная, оба триггера в нулевом состоянии (цепи сброса и установки в единичное состояние всех триггеров не показаны). Допустим, на модели сети решается задача определения кратчайшего пути и какая-то ветвь ненаправлена и первым во времени приходит сигнал на обратимый вход. Он устанавливает триггер 17 в единичное состояние. Этот сигнал проходит через элемент И 9, так как триггер 18 находится в нулевом состоянии. на выходе элемента НЕ 15 будет присут ствовать единица, и поступая на первый вход элемента И 9, она разрешит прохождение импульса пуска на вход триггера 17. С выхода линии 19 задержки, которая учитывает конечное время перехода триггера из нулевого состояния в единичное, сигнал пуска через элемент И 10 поступает на вход модели ветви, где происходит его задержка на время, пропорциональное длине ветви. Перед началом работы должна быть выполнена процедура по структурному выравниванию сети. На тактовый вход модели ветви подаются тактовые импульсы. Через oiqseделенное время на выходе модели появляется сигнал, он поступает на вход блока 8 коммутации и на вход элемента И 11. На второй вход элемента И 11 подается единичный потенциал с выхода триггера 17, поэтому сигнал с выхода модели ветви поступает на обратимый выход, подключенный к другому узлу модели сети. Этот же сигнал поступает и на первый вход элемента И 12, на вы ходе этого элемента никаких изменений не происходит, так как на его второй вход подан нулевой потенциал триггера 18. Допустим, что в какой-то последующий момент времени поступает сигнал на выход элемента И 12 с выхода инцидент ных ветвей. Он поступает на второй вход элемента И 14, но на выходе никаких изменений не происходит, триггер 18 в единичное состояние не опрокидывается, так как триггер 17 находится в един1Яном состоянии и на выходе элемента НЕ 16 - нулевой потенциал. Таким обра зом устройство пропускает сигнал только в направлении обратимого входа к выход т.е. ветвь стала на1фавленной. Если первым по времени приходит сигнал на обратный выход, то первым переходит в .единичное состояние триггер 18, единичный потенциал поступает на второй вход элемента И 13, на первый вход которого через линию задержки поступает пусковой сигнал, который через эл мент И 13 коммутируется на вход модел ветви. Единичный сигнал с выхода триггера 18 через элемент НЕ 15 запрещае прохождение сигналов на триггер 17, поступающих на обратный вход. С выход модели ветви вьщеленный пусковой сигнал (после соответствующей задержки) подается на вход блока 8 коммутации и далее на первый вход элемента И 12, н второй вход которого подан единичный потенциал с выхода триггера 18, и далее на обратимый вход. Следовательно, устройство пропускает сигнал в направлении обратимый выход - вход, т.е. вотвь стала опять направленной, но противоположного направления. Предложенное устройство поайоляет моделировать сети как с направленными, так и ненаправленными ветвями. Формула изобретения 1. Устройство для моделирования сетей, содержащее модели ветви, соединенные согласно топологии исследуемой сети, каждая из моделей ветви включает в себя элемент И, счетчик импульсов, форм фователь импульсов, блок выравнивания структуры, триггер формирования временного интервала и , причем выхедх элемента И соединен с входом счетчика импульсов, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, первый выход которого является выходов: модели ветви и соединен с входом индикатора, выход которого соединен с первым входом блока выравнивания структуры, являющимся входом модели ветви, выход блока выравнивания структуры соединен с входом триггера формирования Временного интервала, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом блока вьфавни- вания структуры и является тактовым входом модели ветви, выход счетчика импульсов соединен с нулевым входом триггера формирования временного интер-. вала, а второй выход формирователя импульсов соединен с третьим входом блока выравнивания структуры, отличающееся тем, что, с целью расширения фу1жциональных возможностей за счет обеспечения модел1фования ненаправленных ветвей, в каждую модель ветви дополнительно введен блок коммутации, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом модели ветви, а обратимые вход и выход блока коммутации соединены с соответствующими узлами устройства. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок коммутации содержит элементы И, НЕ, лилии задержки и триггеры, причем выход первого элемента НЕ сооднне с первым входом

первого элемента И, выход которого соединен с входом первого триггера, выход которого соединен с первыми входами второхх и третьего элементов И через второй элемент НЕ связан с первым входом четвертого элемента, И, выход которого соединен с входом второго триггера, выход которого соединен с входом первого элемента НЕ и с первыми входами пятого и шестого элементов И, 1тричем второй вход третьего элемента И является входом блока и соединен с вторым входом шестого элемента И, выход которого является обратимым входом блоке и соединен с вторым входом первого элемента И, связанным через первую .линию

задержки с вторым входом второго элв мента И, выход третьего элемеигга И является обратимым выходом блока и соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого через втору линию задержки соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с выходом второго элемента И и является выходом блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фиг. 2.

2

г

24

Фиг.: