Блок вычисления логических функций

Блок вычисления логических функций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к специализированным стохастическим моделям, и может быть использовано в системах испытания дискретных устройств и автоматизации-проектирования средств вычислительной техники. Цель изобретения - повышение точности. Для этого дополнительно введены три блока памяти, один регистр, счетчик, два элемента сравнения, три генератора импульсов, элемент И, два элемента задержки, 7 ил., 2 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Isi>s G 06 F 15/419

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СО

С)

О (;

Ql (21) 4878492/24 (22) 26.10.90 (46) 07,03.93. Бюл, ¹ 9 (71) Минский радиотехнический институт (72) B,È.Íîâèêoâ, В.К.Мельников, И.А.Зарембовская и Е.П.Фадеева (56) Авторское свидетельство СССР № 1545212, кл. G 06 F 7/00, 1990, Авторское свидетельство СССР № 1228111, кл. G 06 F 15/20, 1984; (54) БЛОК ВЫЧИСЛЕНИЯ ЛОГИЧЕСКИХ

ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к специализирован- . ным стохастическим моделям, и может быть использовано в системах испытания дискретных устройств и автоматизации проектирования средств вычислительной техники.

Цель изобретения — повышение точности вычислений.

На фиг, 1 приведена структурная схема предлагаемого блока вычисления логических функций; на фиг, 2 — структурная схема устройства, в составе которого рассматривается работа блока вычисления логических функций; на фиг. 3 — структурная схема блока формирования топологии; на фиг. 4— функциональные обозначения некоторых цифровых одновыходных элементов; на фиг.

5 — графы микропрограмм; на фиг. 6 — структура слова состояния элемента; на фиг, 7— фрагмент цифровой схемы, на примере моделирования которой рассматривается функционирование устройства, приведенного на фиг. 2.

Блок вычисления логических функций, содержащий первый 1, второй 7 блоки памяти, первый 2, второй 3, третий 4 регистры, „„5U„„1800465 А1 (57) Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к специализированным стохастическим моделям, и может быть использовано в системах испытания дискретных устройств и автоматизации проектирования средств вычислительной техники.

Цель изобретения — повышение точности, 4ля этого дополнительно введены три блока памяти, один регистр, счетчик, два элемента сравнения, три генератора импульсов, элемент И, два элемента задержки, 7 ил., 2 табл дешифратор 20, первый 9 и второй 8 коммутаторы, сумматор 10 по модулю два, причем информационный вход первого регистра 2 является первым входом блока, входы управления записью первого 2 и второго 3 регистров подключены к второму входу блока, информационный вход второго регистра

3 является третьим входом блока, а его выход подключен к входу дешифратора 20, выход которого соединен с входом управления словом состояния элемента третьего регистра 4, информационный вход которого соединен с первым выходом первого блока памяти 1, а выход — с первым информационным входом первого блока памяти 1, выход первого регистра 2 подключен к первоМу адресному входу первого блока памяти 1. вход управления считыванием BTopol o блока памяти 7 соединен с выходом первого коммутатора 9 и с первым входом сумматора 10 по модулю два, первый и второй выходы второго блока памяти 7 соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами второго коммутатора 8. выход которого подключен к управляющему входу первого коммутатора 9 и к второму

1800465 адресному входу пятого блока памяти 12, к второму выходу четвертого блока памяти 11 и является первым выходом блока, вход управления считыванием первого блока памяти 1 соединен с входом первого элемента .25 задержки 21 и с вторым входом блока, выход первого элемента задержки 21 соединен с первым входом управления записью первого блока памяти 1, первым входом

55 входу сумматора 10 по модулю два, третий и четвертый выходы второго блока памяти 7 соединены соответственно с первым и вторым информационными входами первого коммутатора 9, дополнительно введены третий 5, четвертый 11 и пятый 12 блоки памяти, четвертый регистр 6, счетчик 16, первый

17 и второй 18 элементы сравнения, первый

13, второй 14 и третий 15 генераторы импульсов, элемент И 19, первый 21 и второй

22 элементы задержки, причем второй информационный вход первого блока памяти

1 соединен с первым информационным входом третьего блока памяти 5 и выходом счетчика 16, вход которого подключен к второму выходу первого блока памяти 1, третий информационный вход первого блока памяти 1 соединен с первым выходом четвертого блока памяти 11, второй адресный вход первого блока памяти 1 подключен к первому запуска первого генератора импульсов 13 и входом управления записью третьего блока памяти 5, второй вход управления записью первого блока памяти 1 подключен к выходу второго элемента задержки 22 и к первому входу управления записью пятого блока памяти 12, второй информационный вход третьего блока памяти 5 соединен с выходом первого регистра 2, а третий информационный вход — с выходом третьего регистра 4, вход управления считыванием третьего блока памяти 5 подключен к выходу первого генератора импульсов 13 и входу управления считыванием пятого блока памяти 12, первый выход третьего блока памяти 5 соединен с первым информационным входом четвертого регистра 6 и с вторым адресным входом пятого блока памяти 12, второй выход третьего блока памяти 5 подключен к второму информационному входу четвертого регистра 6, а третий выход — к третьему информационному входу четвертого регистра 6 и к первому входу второго элемента сравнения 18, четвертый выход третьего блока памяти 5 соединен с вторым входом запуска первого генератора импуль- сов 13, с входом останова третьего генератора импульсов 15 и является вторым выходом блока, вход сброса в ноль четвертого регистра 6 соединен с входами останова и запуска соответственно первого 13 и

50 второго 14 генераторов импульсов и с выходом элемента И 19, четвертый информационный вход четвертого регистра 6 подключен к управляющему входу первого коммутатора 9, а вход управления записью соединен с выходом сумматора 10 по модулю два, с входом управления записью четвертого блока памяти 1.1, с вторым входом управления записью пятого блока памяти

12, вход управления считыванием четвертого регистра 6 подключен к входу управления записью второго блока памяти 7 и к выходу второго генератора импульсов 14, вход останова которого соединен с входом управления считыванием второго блока памяти 7 и с входом пуска первого генератора импульсов 13, первый выход четвертого регистра 6 соединен с информационным входом второго блока памяти 7, вторым информационным входом второго коммутатора 8. с третьим входом сумматора 10 по модул:о два и с первым информационным входом четвертого блока памяти 11, второй выход четвертого регистра 6 подключен к второму информационному входу четвертого блока памяти 11 и к третьему адресному входу пятого блока памяти 12, первый информационный вход которого соединен с третьим выходом четвертого регистра 6, вход управления считыванием четвертого блока памяти 11 подключен к выходу третьего генератора импульсов 15 и к входу второго элемента задержки 22, третий выход четвертого блока памяти 11 соединен с вторым информационным входом пятого блока памяти 12, а четвертый выход четвертого блока памяти 11 подключен к первому входу пуска третьего генератора импульсов 15, второй вход пуска которого соединен с первым входом сумматора 10 по модулю два, третий информационный вход пятого блока памяти

12 подключен к шине нулевого потенциала, первый выход пятого блока памяти 12 соединен с входом первого элемента сравнения 17, выход которого подключен к первому входу элемента И 19, а второй выход пятого блока памяти 12 соединен с вторым входом второго элемента сравнения 18, выход которого подключен к второму входу элемента И 19.

БлОк предназначен для вычисления значения логической функции элемента схемы в соответствии с текущими состояниями сигналов на его входах. Текущие состояния элементов схемы хранятся в блоке 1. Для этого в блоке 1 каждому i-му элементу схемы отводится i-я ячейка, содержащая поле текущего слова состояния i-ro элемента (ССЭ ) и поле счетчика совместных событий I ãо элемента (К).

1800465

Структура слова состояния элемента (ССЭ) приведена на фиг.6. ССЭ содержит поля "Код", "Входы", "Выход". B поле "Код" записан адрес входа в микропрограмму моделирования логической функции элемента.

Каждому входу элемента соответствует свой бит в поле "Входы" ССЭ. В поле "Выход" хранится текущее двоичное значение выходного сигнала элемента, Блок 1 имеет 1-й, 2-й и 3-й информационные входы, 4-й и 5-й — соответственно, первый и второй адресные входы, 6-й вход управления считыванием, 7-й и 8-й — соответственно, первый и второй входы управления записью, а также 1-й и 2-й выходы, По единичному — сигналу на седьмом управляющем входе блока 1 с его первого информационного входа выполняется запись в поле

ССЭ, а с второго — запись в поле К; По единичному сигналу на восьмом входе с третьего входа в поле слова состояния i-го элемента записывается слово состояния i-го элемента.

По единичному сигналу на шестом входе блока 12 из i-й его ячейки происходит считывание содержимого поля состояния iro элемента на первый выход и содержимого поля счетчика совместных событий на

ВТОрОи ВыхОд, Регистр 2 и регистр 3 имеют первые информационные входы и вторые входы управления записью. Запись информации в эти регистры осуществляется по единичному сигналу на управляющем входе.

Регистр 4 выполняет операции модификации отдельных разрядов ССЭ, поступающего на его первый информационный вход из блока 1, Инвертирование значения )-ro разряда поля "Входы" в регистр 4 производится по сигналу íà j-шине его второго адресного входа, управления словом состояния элемента.

Блок памяти 5 — это стек, предназначенный для хранения слов состояний тех элементов, у которых в данный момент модельного времени произошло изменение состояния хотя бы одного из входов ССЭ.

Блок 5 имеет 1-й, 2-й, 3-й информационные входы, 4-й вход управления записью и 5-й вход управления считыванием и 1-й, 2-й, 3-й и 4-й выходы. Каждая ячейка блока 5 содержит следующие поля; поле номера элемента, поле слова состояния элемента с модифицированными входами (ССЭ) и поле счетчика совместных событий К, Содержимое поля счетчика совместных событий показывает количество входов i-го элемента, для которых в данный момент модельного времени произошло изменение состояний.

Например, при первом обращении к i-й

55 ячейке блока 1 в блок 5 будет записано ССЭ

i-го элемента с одним измененным битом в поле "Входы" ССЭ и счетчик совместных событий будет равен единице, При втором обращении к i-й ячейке блока 1 в блоке 5 будет записано ССЭ уже с 2-я модифицированными битами и счетчик совместных событий будет равен двум. При третьем обращении к 1-й ячейке блока 1 в блок 5 будет записано ССЭ с тремя изменениями битами в поле "Входы" и счетчик совместных событий будет равен трем и т.д. Очевидно, что наиболее достоверная, полная информация о выходном состоянии I-го элемента в данный момент модельного времени может быть получена при моделировании логической функции i-го элемента, у которого ССЭ содержит все измененные на данный момент биты в поле

"Входы" ССЭ.

По единичному сигналу на четвертом входе в ячейку блока 5 в поле номера элемента с первого входа записывается номер

i-го элемента, с второго входа в поле слова состояние записывается ССЭ, с третьего входа в поле счетчика совместных событий записывается значение счетчика совместных событий, По единичному сигналу на входе 5 на первый вход блока считывается значение иэ поля номера элемента, на второй выход блока — значение поля счетчика совместных событий. Единичный сигнал на выходе 4 блока

5 означает, что хотя бы одна ячейка блока содержит информацию.

Регистр 6 имеет 1-й, 2-й, З-й, 4-й информационные входы, 5-й вход сброса в ноль, 6-й вход управления записью и 7-й вход управления считыванием.

При единичном сигнале на 6-м управляющем входе блока 6 в поле "Выходы" слова состояния, хранящегося в регистре, записывается новое значение с его четвертого входа. Единичный сигнал на входе 7 разрешает выдачу на 1, 2 и 3 выходы кода логической функции i-ra элемента, номера элемента и значения счетчика совместных событий соответственноо. . Блоки 7-10 служат для вычисления новых выходных состояний элементов, у которых s данный момент модельного времени произошло изменение входных сигналов.

Каждому типу логической функции элемента в блоке 7 соответствует микропрограмма.

Микропрограмма функции элемента представляется в виде ориентированного графа, в котором из каждой вершины выходят две дуги, Вершины графа взвешены булевыми переменными (c инверсией или без нее), соответствующими входам и выходу

1800465

10

20

На фиг,4-5 приведен случай, когда все 25

30 элемента. Значение весовой переменной Z при заданной вершине графа однозначно определяет направление выхода из этой вершины, примем условно направо при Z =

1 и вниз Z = О. Тогда каждому набору значений весовых переменных Zi всегда соответствует в .графе один и только один путь, выходящий направо из графа или вниз.

Можно любому графу сопоставить некоторую булевую функцию так, чтобы вершины графа были взвешены аргументами функции, а значение функции при зададанных аргументах определялось движением по графу из начальной вершины к тому или иному выходу графа и принимало значение единицы при выходе из графа направо (R), а значение нуля — при выходе вниз (D), Примеры графов микропрограмм для некоторых логических элементов, изображенных на фиг, 4, представлены на фиг.5.

Весовыми переменными вершин графа могут быть не только входы моделируемого графом элемента, но и его выход (фиг,4,е, 5,г), элементы моделируемой схемы имеют не более 15 входов (номера входных переменных от О до Е в шестнадцатиричной системе счисления) и один выход (номер выходной переменной F). Одним графом можно представить несколько булевых функций, используя различные точки входа в граф (фиг.4,а,б и в,ж, фиг,5,а).

Для хранения микропрограмм в блоке 7 каждой вершины графа микропрограммы отводится отдельная ячейка, которая содержит следующие поля: 2 — код весовой переменной;  — признак инверсии весовой переменной; R, D — адреса перехода соответственно право и вниз.

При В = 1 переменная Zi инвертируется.

Если значение Z с учетом значения В равно

1, то выбирается адрес R и по нему производится обращение к следующей микрокоманде или в графической форме — переход направо к следующей вершине графа элемента.

Если Zi с учетом В равно О, то выбирается адрес 0 и по нему выполняется переход, что в графической форме означает переход вниз к очередной вершине. Если значение R или Dравно нулю,,то это означает окончание микропрограммы элементы (выход из графа), а булевой функции и соответственно сигналу на выходе логического элемента присваивается значение весовой переменной Z с учетом В.

Структура загрузки 7 для элементов, изображенных на фиг.4, приведена в табл.1. Структура загрузки блока 1 для

55 фрагмента схемы на фиг.7 приведена в табл,2, при этом. предполагается, что в данный момент состояние входов элементов схемы 3-0, 7-1, 8-0, 5-0, 4-1, 9-1 — логический

"0", а входов 3-1, 7-0, 7-2, 7-3, 5-1, 4-0, 9-0— логическая "1", Блок 7 имеет 1-й вход управления считыванием, 2-й информационный вход и 3-й вход управления записью. По единичному сигналу на третьем входе на вход 2 блока 7 поступает ССЭ, из которого блок 7 выделяет код логической функции, которая будет выполняться. По единичному сигналу на первом входе блока 7 выполняется очередная команда микропрограммы логической функции. На 1-й, 2-й, 3-й и 4-й выходы блока 7 поступают соответственно значения Z, R, О, В, Коммутатор 8 имеет 1-й и 3-й соответственно, первый и второй управляющие входы и 2-й информационный вход, Коммутатор 8 служит для выделения одного из разрядов полей "Входы" и "Выход", поступающих на его информационный вход 1, в соответствии с номером весовой переменной Z, поступающим на его третий управляющий вход. В зависимости от значения поля В на втором управляющем входе коммутатора 8 передается значение выделенного разряда либо в прямом коде (В = О), либо с инверсией (В =

1), коммутатор 9 при единичном сигнале на управляющем входе 3 передает на выход значение поля R co своего первого информационного входа, при нулевом сигнале— значение поля D со своего второго информационного входа..

Сумматор 10 по модулю два при поступлении нулевого кода на вход синхронизации

1 выполняет операцию сложения по модулю два "старого" значения логической функции, поступающего на второй информационный вход сумматора по модулю два, и нового значения логической функции, поступающего на третий информационный вход.

Блок памяти 11 — это стек, предназначенный для хранения слов состояний элементов, для которых найдено новое значение логической функции. Ячейка блока

11 имеет поля: поле слова состояния элемента, для которого найдено значение состояния выхода (ССЭ) и поле номера элемента.

Блок 11 имеет 1-й и 2-й информационные входы, 3-й вход управления записью и

4-й вход управления считыванием, выходы—

1-й, 2-й, З-й, 4-й, По единичному сигналу на третьем управляющем входе в блок 11 происходит запись ССЭ, поступающего с первого входа и номера элемента с второго входа.

1800465

Одновременно с записью в j-ю ячейку блока 11 ССЭ элемента i в блоке 12 в i þ ячейку записывается адрес и значение К счетчика совместных событий i-го элемента.

По единичному сигналу на четвертом управляющем входе блока 11 на первый и второй выходы блока считываются соответственно ССЭ и номер элемента. С выхода 3 снимается текущее значение адреса стека

11, Единичный сигнал на выходе 4 означает, что в блоке есть хотя бы одна занятая ячейка, Блок памяти 12 позволяет установить соответствие между номером элемента i, для которого сформировано новое значение выходного состояния, и адресом j блока 11, по которому хранится ССЭ 1-го элемента.

Это соответствие необходимо установить по следующей причине.

B процессе моделирования возможна ситуация, когда для некоторого значения i сначала будет сформирована логическая функция для ССЭ со значением счетчика совместных событий, равным К1, где К1 > 1 и выходное состояние записано в блоке 11. а затем на вход памяти 7 поступит ССЭ с

К2< К1, Для того, чтобы исключить моделирование логической функции элемента i, для которого значение счетчика совместных событий в блоке 5 меньше, чем значение счетчика совместных событий для этого же элемента в блоке 21, служат первый и второй соответственно элементы сравнейия

17, 18 и элемент И 19, а в блоке 12 в поле К хранится значение К1 последнего ССЭ элемента i, для которого сформировано состояние выхода.

Блок 12 имеет 1-й 2-й и 3-й и соответст1 венно второй, первый, третий информационные входы 4-й, 5-й, 6-й соответственно, ) второй, третий и первый адресный входы, 7-й вход управления считыванием, 8-й и 9-й соответственно второй и первый входы управления записью и выходы 1-й и 2-й.

По единичному сигналу на 8-м входе с первого и второго входов блока 12 происходит запись соответственно значения j и значения К. По единичному сигналу на входе 9 с третьего входа записывается ноль.

По единичному сигналу на входе 7 на первый выход считывается значение из поля

), на второй выход — значение поля К, Генсратор 13 управляет считыванием информации из блоков 5 и 12. Генератор 13 начинает выдавать импульсы при поступлении единичного сигнала на его 1-й и 2-й входы запуска. Импульсный нулевой сигнал на третьем входе останова генератора -13

55 запрещает работу генератора до момента прихода на вход запуска 4 импульса, по которому работа генератора возобновляется.

Генератор 14 синхронизирует работу блоков 6 и 7. Запуск генератора происходит с приходом нулевого сигнала на 2-й управляющий вход, останавливается работа генератора нулевым сигналом на входе 1.

Генератор 15 управляет считыванием информации из блока 11 и записью ее в блок

1, а также обнулением (очисткой) ячеек блока памяти 12. При единичном сигнале на входе 1 генератор остановлен. Выдача импульсов начинается при поступлении нулевого сигнала на первый и третий входы пуска блока 15, Работа генератора приостанавливается при возникновении нуля на его втором управляющем входе.

Счетчик 16 увеличивает на единицу содержимое поля К i-го элемента, поступающее на его информационный вход.

Остальные узлы блока — типовые элементы вычислительной техники соответствующего назначения. Рассмотрим работу блока в составе устройства, приведенного на фиг. 2.

Устройство для моделирования цифровых схем содержит блок вычисления логических функций 1, блок моделей 23, состоящий из и моделей 36, первый 24 и второй 23 блока памяти, регистр 25, датчик случайных чисел 27, генератор импульсов 28, блок формирования топологии 30, состоящий из первого 32 и второго 33 блоков памяти, генератора импульсов 34, счетчика 35, причем в блоке моделей 23 первый, вторые, третьи и четвертые входь1 моделей объединены первый и второй управляющие входы и-й модели подключены к шине нулевого потенциала, выходы выполнения воспроизведения задержки сигнала и высвобождения i-й модели (i — 2, n) назначенной j-y элементу схемы соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами (n-1) модели, в узле формирования топологии 31 выход первого блока памяти 32 подключен к информационному входу счетчика

35, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов 34, выход счетчика подключен к входу второго блока памяти

33. выход номера элемента которого соединен с первым информационным входом коммутатора устройства 30 и входом номера элемента блока вычисления логических функций 1, а выход номера входа элемента с входом номера входа элемента блока вычисления логической функции и вторым информационным входом коммутатора устройства

30 выход выполнения элемента, назначенного первой модели блока моделей 23 сое1800465

12 четвертого выхода блока формирования то- 25

40

55 динен с входом запуска генератора импульсов устройства 28, входом считывания первого блока памяти 32 блока формирования топологии 31 и входом запуска генератора импульсов 34 блока формирования топологии 31, информационные выходы моделей блока моделей 23 подключены к соответствующим адресным входам второго блока памяти устройства 25, выход которого соединен с входом регистра 26, выход которого подключен к адресному входу блока памяти 32 блока формирования топологии 31, выход последнего элемента второго блока памяти 33 блока формирования топологии 31 соединен с установочными входами моделей блока моделей 23, а выход генератора импульсов устройства 28 подключен к входу счетчика устройства 29 и счетным входам моделей блока моделей 23, выход первого блока памяти устройства 24 соединен с входом запуска датчика случайных чисел 27, выход которого подключен к входам задания времени воспроизведения задержки сигнала в модели блока моделей 23 синхросигнал с пологии 31 поступает на второй управляющий вход блока вычислений логических функций 1, первый выход коммутатора устройства 30 подключен к второму информационному входу блока модели 23 и управляющему входу второго блока памяти

25, а второй выход — к первому блоку памяти

24 и к информационному входу второго блока памяти 25, Блок 23 предназначен для имитации задержек срабатывания элементов цифровых устройств, В процессе моделирования каждому активному элементу цифрового узла, в котором в данный момент распространяется сигнал, назначается определенная модель

36. Каждая из моделей 36 может находиться в одном из трех состояний: свобода, занята моделированием, заблокирована (процесс имитации в модели закончен, но информация об этом еще не выдана на выход). Назначение некоторой модели 36 определенному элементу цифровой схемы производится в момент модельного времени, когда должна быть начата имитация задержки распространения сигнала в данном элементе (элемент переходит в активное состояние). При этом среди всех свободных моделей 36 выбирается модель с наибольшим номером. Тогда на соответствующем информационном входе блока 23 появляется единичный сигнал, а в выбранную модель 36 записывается поступающее значение t случайного временного интервала задержки срабатывания цифрового элемента. Модель 36 переходит в состояние "Занято".

Имитация задержек распространения сигнала в цифровых элементах состоит в уменьшении на единицу по каждому импульсу генератора 28 значений случайных временных интервалов во всех находящихся в данный момент в состоянии "Занято" моделях 36, Модель 36 переходит в состояние "Заблокирована" в момент, когда по очередному импульсу генератора 28 значение ее временного интервала t становится равным нулю . Это означает, что закончено воспроизведение временного интервала задержки элемента, назначенного данной модели 36.

Одновременно с переходом модели 36 в состояние "Заблокирована" вырабатывается единичный сигнал на выходе 1 блока 23, С состояния "Свободно" модель 36 переходит по сигналу на третьем управляющем входе блока 23 и ей может быть назначен новый цифровой элемент, Устройство и работа каждой из моделей 36 блока

23 и всего блока не отличаются от описания в прототипе.

В блоке 25 каждой модели 36 соответствует определенная ячейка, в которую в процессе моделирования записываются номера активных элементов схемы, которым в текущий момент t назначена данная модель 36.

Блок 25 имеет информационный вход 1, на который поступает номер активного элемента, адресные входы 3, на которые поступает номер свободной модели в блоке 23. Запись информации в блок 25 осуществляется по единичному сигналу на входе 2. По нулевому сигналу на входе 2 из блока 25 происходит считывание информации. Регистр 25 хранит и передает в узел 2 номер логического элемента, распространение сигнала в котором завершено в текущий момент модельного времени t, Датчик 27 формирует случайные времена задержек срабатывания элементов схемы. Значения вероятностей (F (t)), настраивающие датчик 27 на формирование случайного времени с, подчиняющегося функции распределения F>(t) задержки срабатывания элемента с номером i, записываются в i-ю страницу блока 24. Генератор 28 вырабатывает импульсы с фиксированным периодом следования только при нулевом сигнале на входе.

Счетчик 29, имеющий счетный вход, яв-. ляется таймером Модели и хранит текущее значение модельного времени. Блок 31 предназначен для моделирования связей цифровой схемы. Для этого в блоке 33 каждому элементу отведена определенная область ячеек, расположенных последовательно в порядке возрастания адресов, Число ячеек в области соответствует

1800465

14 числу входов, связанных с выходом данного элемента схемы.

Каждая ячейка области 33 соответствует одной связи элемента схемы и содержит номер элемента и номер входа элемента-приемника, с которым соединен выход элемента-источника, а также признак r, значение которого равно единице только для последней связи и, следовательно, для последней ячейки области. Каждая i-я ячейка блока 32 хранит начальный адрес области в

10 блоке 33, в которой находится информация о связях выхода -го элемента схемы.

Блок 31 работает при наличии единичного сигнала на входе 2, На вход 1 поступает 15 номер элемента-источника, в соответствии с которым блок 31 последовательно выдает на выходы 2 и 4 номера элементов-последователей и номера входов элементов-последователей соответственно, непосредственно 20 связанных с выходом элемента-источника. B момент выдачи последнего элемента блок

31 вырабатывает единичный сигнал на выходе 1, свидетельствующий о том, что отработана последняя связь из 25 элемента-источника. На выход 3 поступает управляющий сигнал с выхода генератора

34. Генератор 34 вырабатывает импульсы с фиксированной частотой при единичном сигнале на входе. Остальные узлы устройст- 30 ва — типовые элементы вычислительной техники соответствующего назначения, Рассмотрим работу устройства на примере моделирования фрагмента схемы, приведенной на фиг. 7. Фрагмент схемы 35 содержит элемент ИЛИ 1, элементы И-НЕ 3 и 8, T-триггер 4, элементы И 6 и И 9 и элемент 2 И-ИЛИ 7, причем выход элемента 1 подключен к нулевому входу третьего элемента, к первому входу 7 и к нулевому входу 40 элемента 8, выход элемента 7 подсоединен к первому входу элемента 3, выход элемента

8 подключен к нулевому входу элемента 5 и нулевые входы элементов 4 и 9 соединены, Перед началом работы блоки 33 и 32 45 загружаются информацией о связях элементов схемы, В блоке памяти 33 информация о связях элемента 1, содержащая номера элементов и входов 3-0, 7-1, 8-0, признаки r

B блок 24 заносится значение вероятностей (Fi(<)) функцией распределения задержек распространения сигналов для всех элементов схемы.

В блоке вычисления логической функции загружаются блоки 1 и 7. Для схемы, приведенной на фиг.7, загрузка блока 27 выполняется согласно данным табл,1, загрузка блока 11 — согласно табл,2, в которой содержатся начальные слова состояний элементов схемы.

Стеки 5 и 11 и блок памяти 12 не содержит информации и, следовательно, содержимое их ячеек равно нулю.

Рассмотрим работу устройства в стационарном режиме с момента, когда содержимое счетчика 29 равно 100, т,е. модельное время tM = 100. Пусть в этот момент Il-ÿ модель блока 23, соответствующая первому элементу схемы, и-5 модель, соответствующая элементу 7, и и-9 модель, соответствующая элементу 8 схемы, одновременно перешли в состояние "Заблокировано", т.е. в этих моделях закончено воспроизведение временного интервала задержки цифрового элемента, назначенного данной модели.

Узел 23 вырабатывает единичный сигнал на выходе 1, по которому запрещается работа генератора 28, из и-й ячейки блока 25 считывается в регистр 26 номер первого элемента схемы (фиг,7). Пусть к этому моменту модельного времени блок 1 содержит ССЭ элементов, соответствующие логическому состоянию сигналов схемы, приведенной на фиг.7. Из регистра 26 номер элемента 1 поступает на адресный вход блока 32, из первой ячейки которого в счетчик 35 считывается адрес 19 начла блока связей первого элемента. Из 19-й ячейки блока памяти 33 на выходе узла 31 считываются признак г1з = О, номер элемента 3, номер входа

О, Номер элемента 3, управляющий сигнал и номер входа О поступает на входы блока вычисления логический функций. Номер элемента 3 записывается в регистр 2, номер входа записывается в регистр 3. Начинается работа блока вычисления логических функций, Из третьей ячейки блока 1 считывается в регистр 4 слово состояния третьего элемента, равное Зы, 11о, 0002ы, где 3 — значение поля "Код", 1 — значение поля "Выход", 0002 — значение поля "Входы" в шестнадцатиричной системы счисления. Регистр 3 и реобразует код номера О в унитарный код, содержащий 1 только в нулевом разряде, соответствующем нулевому входу третьего элемента. Регистр 4 инвертирует состояние нулевого разряда поля "Входы" ССЭ, которое принимает значение 000316 = 0000 0000

0000 0011. ССЭ с измененным битом в поле

"Входы" (CC3 ) поступает на первый информационный вход блока 1, на второй информационной вход блока 1 поступает с выхода счетчика 16 увеличенное на единицу значе15

1800465

16 ние признака К = 1 и по единичному сигналу на входе 7 по адресу 3 в блок 1 записываются

ССЭ и К. Одновременно.с этим ССЭ поступает с выхода регистра 4 на третий вход блока 5, на второй вход того же блока поступает номер элемента 3 с четвертого входа блока 1 и на первый вход блока 5 — увеличенное на единицу значение содержимого поля

К = 1, Таким образом фиксируется возникновение первого события. Так как на четвертом управляющем входе 5 единица, следовательно, номер элемента, ССЭ и признак записываются в блок 5.

Одновременно с процессом записи в стек 5 в момент, когда в стек поступает первое ССЭ, на выходе 4 блока 5 вырабатывается единичный сигнал, означающий, что блок 5 содержит информацию. При возникновении единичного сигнала на выходе 4 блока 5 запускается генератор 13.. Импульсы с выхода генератора 13 поступают на 5-й управляющий вход блока 5, разрешая считывание из него содержимого ячейки, состоящего из номера элемента 3, ССЭ и признака

К = 1, и на 7-й управляющий вход блока 12, Блок 12 переключается в режим считывания.

С первого выхода блока 5 номер элемента 3 поступает на вход 4 блока 12, из которого считывается содержимое ячейки по адресу 3, Так как запись в блок 12 не производилась, все его ячейки содержат нули, поэтому на выходе элемента 19 появляется нулевой сигнал, который приостанавливает генератор

13 и разрешает работу генератора 14. Генератор 14 выдает импульсы на управляющий вход 7 блока 6 и вход 3 блока 7. С этого момента в устройстве происходит два независимых процесса: процесс формирования

ССЭ для элементов 7 и 8 в блоках 1, 2, 3, 4, 5, 16, 20 и процесс моделирования логической функции элемента 3 в блоках 7-10, Пока в блоках 7-10 идет процесс моделирования выходного состояния третьего элемента, из блока формирования топологии на входы блока вычисления логической функции будет последовательно переданы информация о связях 1-7, 1-8, аналогично предыдущему в блок памяти 5 запишутся модифицированные ССЭ для элементов 7 и 8. Таким образом, в блоке 5 будут находиться два модифицированных ССЭ. Первый процесс развивался далее следующим образом. Так как из блока 33 считаны все ячейки из области, соответствующей первому элементу, то на выходе 1 блока 31 появляется единичный сигнал, который поступает на вход 3 блока

23 и по сигналу с выхода модели п-5 из блока памяти 25 по адресу, соответствующему модели п-5, считывается номер элемента 7, который поступает в регистр 26.

Из регистра 26 номер элемента 7 поступает на адресный вход блока 32, из 7-й ячейки которого в счетчик 35 считывается адрес

22, по которому в блоке 33 содержится ин5 формация о связях элемента-7. Из ячейки 22 блока 33 на выходы узла 31 считывается п ризнак газ=1, номер элемента 3 и номер входа

1. Номер элемента 3, управляющий сигнал и номер входа 1 поступают на входы блока

10 вычисления логических функций. Номер элемента 3 записывается в регистр 2, номер входа — в регистр 3. Начинается работа блока вычисления логических функций. Из третьей ячейки блока 2 считывается в регистр 4 слово

15 состояния третьего элемента, равное Зы, 1>g, 00031 . Регистр 3 преобразует код номера входа 1 в унитарный код, содержащий 1 только в первом разряде, соответствующем первому входу третьего элемента. Регистр 4

20 инвертирует состояние первого разряда поля "Входы" ССЭ. ССЭ поступает на первый информационный вход блок 1, на 2-й информационный вход блока 1 поступает с выхода счетчика 16 увеличенное на единицу значе25 ние признака К = 1 + 1 = 2, фиксирующие возникновение двух совместных событий, и по единичному сигналу на входе 7 по адресу

3 в блок 1 записывается ССЭ и К. Одновременно с этим в ячейку блока 5 записывается

30 номер элемента 3, ССЭ и признак К=2.

Для элемента 8, поступающего из регистра 25 на адресный вход блока 32, аналогично рассматривается связь 8-5. Для элемента

5 формируется ССЭ и признак К=1 ианало35 гично заполняются ячейки в блоках 1 и 5.

ССЭ третьего элемента поступает с первого выхода регистра 6 на информационный вход блока 7. Блок 7 выделяет из ССЭ код логической функции и считывает первую команду

40 микропрограммы логической функции F1, соответствующий 3-му элементу схемы и содержащую значение поля Z = 1, R = О, D =4, В = 1. Так как Z = 1, то коммутатор 8 выделяет из поступающих на его второй вход значе45 ний полей "Выход" и "Входы" ССЭ, равных (1,0003) значение первого разряда, равное 1, а так как В = 1, то на выход коммутатора 8 значение первого разряда будет передано с инверсией.

Пусть на управляющий вход коммутатора 9 поступает нулевой сигнал, тогда на выход коммутатора поступает информация с

55 его второго информационного входа, т.е. значение поля D = 4 ССЭ . В соответствии с тем, что на третьем входе синхронизация сумматора 10 по модулю два присутствует код, отличный от нуля, сложе