Устройство для структурного моделированияавтоматов

все-г у„т,тЕ

|

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

356658

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М Кл G 06g 7 62

Заявлено 26.I I.1970 (№ 1408348/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.Х.1972. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 22.XI.1972

Комитет по делам изобретений и OTKpblTNA при Совете Министров

СССР

УДК 681.14(088.8) Автор изобретения

И. П. Егоров

Ордена Ленина институт проблем управления (автоматики и телемеханики) Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТРУКТУРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

АВТОМАТОВ

2 (Изобретение относится к области вычислительной техники.

Известны устройства для структурного моделирования автоматов, содержащие элементы, выполненные на регистрах памяти и логических схемах, подключенные входами и выходами к каналу связи.

Известные устройства требуют большого числа элементов и большую память программного блока.

Предлагаемое устройство отличается тем, что в нем входная клемма каждого элемента через схему совпадения и регистр входной памяти соединена со входами многофункциональной перестраиваемой схемы, выход которой через регистр выходной памяти и схему совпадения подключен к выходной клемме элемента.

На чертеже приведена блок-схема устройства для структурного моделирования.

Устройство содержит элементы 11 — 1.„, канал связи 2 и программный блок 3. Однотипные элементы 1 содержат схемы совпадения 4 и 5, регистры входной и выходной памяти б и 7 и многофункциональную перестраиваемую схему В.

Автомат, подлежащий реализации, считается заданным, если задан п-вершинный структурный граф автомата, вершины которого изображают элементы некоторого набора элементов у, а ориентированные ребра изображают связи (соединения) между элементами; каждый элемент набора тр постоянно реализует одну (любую) функцию из набора

5 функций cp= (fl, .", f

Заданный автомат моделируется устройством, содержащим п однотипных элементов 1 (т, е. без избыточности по числу используемых элементов), соединенных между

10 собой общим каналом связи 2.

Такое соединение элементов 1 можно представить в виде одномерного п-элементного каскада.

Настройка устройства на моделирование

15 заданного автомата производится с помощью кодов настройки, поступающих на управляющие входы элементов 1 из программного блока 3 и представляющие собой группы двоичных п-разрядных кодов.

20 Назначение кодов первой группы состоцт в том, чтобы «воспроизводить» в соответствии с графом заданного автомата необходимые соединения между элементами 1. За п тактов производится последовательное подключение

25 выхода каждого элемента 1 к каналу связи 2. Так в i-ом такте к каналу связи 2 подключается выход i-го элемента (i=1,,n).

Одновременно на входы каскада поступает

i-ый код из первой группы. В зависимости от

30 значения j-го (j=l,...,л) разряда этого кода

356658

50

55 вход элемента 1; либо подключается к каналу связи 2, и тогда значение сигнала с выхода i-ого элемента записывается в регистр входной памяти 6 1-ro элемента, либо на этом такте вход 1-ro элемента не подключается к каналу связи 2. Очевидно, что коды первой группы представляют собой в совокупности матрицу смежности графа реализуемого автомата. Так как матрица размера n>(n», следовательно, п-разрядные коды могут быть произвольными, то каскад на п элементах может моделировать автомат, заданный произвольным п-вершинным графом, в том числе и полным. Можно показать, что верхняя оценка объема памяти программного блока 8, обеспечивающего воспроизведение на и элементах 1 произвольного п-вершинного графа степени V или его любого подграфа, составляет

1,„„, = 1LV Iog — + 1 (бит.) и не может быть улучшена.

Вторая груп па кодов состоит из )!о М ( кодов, где lMl — число функций .в наборе ср.

Назначение этих кодов состоит в том, чтобы настраивать каждый элемент Ii каскада на реализацию одной (любой) функции из ср.

При реализации каждого конкретного автомата соответствующие коды второй группы постоянно (не меняясь) присутствуют на управляющих входах многофункциональной перестраиваемой схемы 8 всех элементов 1 каскада.

Третья группа состоит из У кодов, где N— число внешних входов элемента 1 каскада.

Назначение кодов третьей группы состоит в том, чтобы в процессе реализации автомата задавать на определенных входах элементов 1 внешние (входные) переменные. Эти коды меняются в процессе реализации автомата в соответствии с изменением входных переменных.

Четвертая группа есть п-разрядный двоичный код. Назначение этого кода в том, чтобы задавать исходное (непротиворечивое) состояние автомата путем перевода регистров выходной памяти 7 элементов 1 каскада в определенное положение. Этот код однократно подается на соответствующие входы элементов 1 перед началом реализации автомата.

В пятую группу входит п-разрядный двоичный код. Этот код представляет собой сово10

Зо

40 купность внешних выходных переменных, которые вырабатываются моделируемым автоматом и значения которых определяются состоянием регистров выходной памяти 7 элементов 1 каскада.

Устройство работает следующим образом.

Реализации автомата предшествуют две операции, выполняемыс на. подготовительном этапе: путем однократной подачи кода (четвертой группы) регистры выходной памяти 7 элементов 1 переводятся в положения, соответствующие состоянию автомата; путем постоянной подачи кодов (второй группы), каждый элемент 1 настраивается на реализацшо соответствующей функции из набора ср.

Далее следует и однотипных операций, из которых произвольная 1-ая операция (i =

=1, ..., п) заключается в следующем.

Ha i-ом такте открывается выход элемента 1;, и содержимое регистра выходной памяти 7 элемента 1; выдается в канал связи 2.

Одновремешю на все элементы 1 подается последовательно по разрядам или параллельно i-ый код из группы 1. При этом открываются входы тех элементов, которые согласно структурной схеме автомата соединены с выходами 1-ro элемента. В результате содержимое регистра выходной памяти 1-го элемента переписывается во входные регистры этих элементов. Одновременно значения внешних переменных, поступающих на эти элементы в

1-ом такте, фиксируются их регистрами входной памяти. Последняя операция в цикле заключается в том, что в каждом элементе 1 значения отработанных функций записываются в регистр выходной памяти элемента. После того описанный цикл моделирования повторяется.

Предмет изобретения

Устройство для структурного моделирования автоматов, содержащее элементы, выполненные на регистрах памяти и логических схемах, подключенные входами и выходами к каналу связи, отличающееся тем, что, с целью сокращения оборудования, в пем входная клемма каждого элемента через схему совпадения и регистр входной памяти соединена со входами многофункциональной перестраиваемой схемы, выход которой через регистр выходной памяти и схему совпадения подключен к выходной клемме элемента, 356658

Редактор Е. Семанова

Заказ 3773/1 Изд. № 1572 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Г. Сорокин

Техрсд Л. Богданова

Корректоры: Л. Корогод и М. Коробова