SU1150629A1 - Устройство дл моделировани систем передачи и обработки данных - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ , содержащее генератор сообщений, выход которого подключен к информационному входу счетчика сообщений и управл ющему входу первого коммутатора , информационные входы которого подключены к разр дным выходам первого регистра соответственно, разр дные входы которого  вл ютс  соответственно группой информационньйс . входов устройства, последовательно соединенные второй коммутатор,.второй регистр, третий коммутатор, третий регистр, четвертый коммутатор и четвертый регистр, выход переноса второго регистра соединен с информационным входом счетчика передаваемых сообщений, входом первого элемента задержки и первым входом первого триггера, выход которого подключен к управл ющему входу второго коммутатора , выход первого элемента задержки соединен с первым входом первого элемента ИЛИ выход которого подключен к второму входу первого триггера, генератор импульсов помех в канале св зи, выход которого соединен с информационным входом счетчика числа помех в канале св зи и входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к управл ющему входу третьего коммутатора , выход переноса третьего регистра соединен с информационным входом счетчика правильно прин тых сообщений, другой выход Четвертого регистра подключен к информационному входу счетчика обработанных сообщений , первому входу второго триггера и входу второго элемента задержки, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, вькод кото-, рого подключен к второму входу второго триггера, выход которого соединен (Л с управл ющим входом четвертого коммутатора , установочные входы всех счетчиков и вторые входы элементов ИЛИ объединены и  вл ютс  установочным входом устройства, выходы всех счетчиков соединены с соответствующими входами блока индикации, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем моделировани  сбоев источника сообщений и передачи обработанных данных к потребителю , оно дополнительно содержит счет- ) чик числа сбоев, последовательно соединенные схему сравнени  и счетчик сообщений, полученных потребителем , последовательно соединенные генератор сбоев, выполненный в виде генератора случайной последовательности импульсов, второй элемент НЕ, п тый коммутатор, п тый регистр и счетчик выданных сообщений, причем информационные входы п того коммутатора подключены соответственно к вы

Description

ходам первого коммутатора, а разр дные выходы п того регистра подключены соответственно к информационным входам второго коммутатора, информационный вход счетчика числа сбоев соединен с выходом генератора сбоев, перва  группа входов схемы сравнени  подключена соответственно к разр д ым выходам четвертого регистра,

0629

а ее втора  группа входов - к разр дным выходам первого регистра соответственно , установочные входы счетчика числа сбоев, счетчика сообщений , полученных потребителем, и счетчика выданных сообщений подключены к установочному входу устройства , а их выходы - к соответствующим входам блока индикации.

Изобретение относитс  к вычислительной технике и технике св зи и м жет быть использовано дл  моделировани  систем сбора, передачи и об работки данных. Известно устройство, содержащее блок синхронизации, генератор марко ской последовательности, блок промежуточной пам ти, пороговый блок, датчик случайных чисел, элемент И и сумматор по модулю два, а также генератор пачки импульсов, шифратор коммутатор, сдвигающий регистр и (м-1) сумматоров по модулю два ,1. Известно устройство, содержащее многоканальный генератор случайных процессов, коммутатор, управл емый генератор пилообразного напр жени , блоки сравнени , элемент ИЛИ, триггеры с элементами запрета, а также генератор случайного процесса, вычи лительный блок, пороговый селектор, реверсивньй счетчик, цифро-аналоговый преобразователь, ключ и перремн житель 2 . Однако данные устройства предназначены дл  изучени  лишь одного из аспектов функционировани  системы сбора, передачи и обработки данных, а именно дл  моделировани  процесса передачи данных по каналу св зи, и не могут учесть всех особенностей, присущих реальньм системам сбора, передачи и обработки данных. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее датчик случайных чисел, выход которого соединен с входом дешифратора, генератор импульсов, выход которого соединен с входом первого счетчика и первыми входами элементов И первой группы. выходы которых подключены к входам соответствующих счетчиков первой группы и соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго счетчика, генератор случайного потока импульсов, выход которого через элемент НЕ подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с входом третьего счетчика и первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом четвертого счетчика, первым входом первого триггера, входом первого элемента задержки и первыми входами элементов И второй группы, выходы которых подключены к входам соответствующих счетчиков второй группы, выходы всех счетчиков соединены с соответствующими входами блока индикации, выходы дешифратора подключены к вторым входам соответствующих элементов И первой группы, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы, выход первого элемента задержки подключен к второму входу первого триггера , выход которого соединен с вторьм входом второго элемента И, п тый счетчик, последовательно соединенные третий элемент И, второй элемент задержки и второй триггер, первый вход третьего элемента И подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход третьего элемента И соединен с выходом второго триггера, а выход третьего элемента И соединен с другим входом второго триггера, входом п того счетчика и вторым входом первого элемента И, выход п того счетчика подключен к соответствующему входу блока индикации . В процессе сбора, передачи и обработки данных возможны следующие виды потерь информации: потери инфор мации по причине сбо  датчика информации; потери информации по причине образовани  очереди на входе канала св зи; потери информации по причине воздействи  шумов на канал св зи; потери информации по причине образовани  очереди на входе вычислительного устройства; потери информации по причине сбо  вычислительного устройства . Необходимо отметить, что указанные виды потерь информации должны быть учтены при моделировании реальных систем сбора, передачи и обработ ки данных. Только при учете всех этих информационных потерь может быть получена удовлетворительна  точность моделировани  реальных систем , что особенно важно на этапе проектировани . Однако известное устройство не обеспечивает полного и точного моделировани  процессов сбора, передачи и обработки данных. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем моделировани  сбоев источника сообщений и передачи обработанных данк потребителю. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  моделировани  систем передачи и обработки данных, содержащее генератор сообщений, выход которого подключен к информацион ному входу счетчика сообщений и управл ющему входу первого коммутато ра, информационные входы которого подключены к разр дным выходам перво го регистра соответственно, разр дные входы которого  вл ютс  соответственно группой информационных.входов устройства, последовательно соединенные второй коммутатор, второй регистр, третий коммутатор, третий регистр, четвертый коммутатор и четвертый регистр, выход переноса второ го регистра соединен с информационным входом счетчика передаваемых сообщений , входом первого элемента задержки и первым входом первого триггера , выход которого подключен к управл ющему входу второго коммутатора выход первого элемента задержки Соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу первого триггера, генератор импульсов помех в канале св зи, выход которого соединен с информационным входом счетчика числа помех в канале св зи и входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к управл ющему входу третьего коммутатора, выход переноса третьего регистра соединен с информационным входом счетчика правильно прин тых сообщений, выход переноса четвертого регистра подключен к информационному входу счетчика обработанных сообщений , первому входу второго триггера и входу второго элемента задержки , выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу второго триггера, выход которого соединен с управл ющим входом четвертого коммутатора, установочные входы всех счетчиков и вторые входы эпементов ИЛИ объединены и  вл ютс  установочным входом устройства, выходы всех счетчиков соединены с соответствующими входами блока индикации , введены счетчик числа сбоев, последовательно соединенные схему сравнени  и счетчик сообщений, полученных потребителем, последовательно соединенные генератор сбоев, выполненный в виае генератора случайной последовательности импульсов, второй элемент НЕ, п тый коммутатор, п тый регистр и счетчик вьщанных сообщений, причем информационные входы п того коммутатора подключены соответственно к выходам первого коммутатора , а разр дные выходы п того регистра подключены соответственно к информационным входам второго коммутатора , информационный вход счетчика числа сбоев соединен с выходом генератора сбоев, перва  группа входов схемы сравнени  подключена соответственно к разр дным выходам четвертого регистра, а ее втора  группа входов - к разр дным выходам первого регистра соответственно, установочные входы счетчика числа сбоев, счетчика сообщений, полученных потребителем , и счетчика выданных сообщений подключены к установочному входу устройства, а их выходы - к соответствуюишм входам блока индикации . На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого устройства. Устройство содержит первый регистр 1, счетчик 2 сообщений, счетчик 3 помех в канале св зи, ечетчик 4 правильно прин тых сообщений, счетчик 5 сообщений, полученных абонентом , блок 6 индикации, генератор числа сообщений, первый коммутатор 8 генератор 9 импульсов помех в канале св зи, первый элемент НЕ 10, третий коммутатор 11, третий регистр 12, счетчик 13 сбоев, счетчик 14 вьщанных сообщений, счетчик 15 передаваемых сообщений, счетчик 16 обработанных сообщений, генератор 17 сбоев, второй элемент НЕ 18, п тый коммута тор 19, п тый регистр 20, второй ком мутатор 21, второй регистр 22, четвертый коммутатор 23, четвертый регистр 24, схему 25 сравнени  кодов, первый элемент 26 задержки, первый элемент ИЛИ 27, первый триггер 28, второй элемент 29 задержки, второй элемент ИЛИ 30 и второй триггер 31. Счетчик 2 подсчитывает количество сообщений, поступающих от генератора 7, у которого веро тность сбо  равна нулю, счетчик 13 подсчитывает количество управл ющих импульсов, воздействующих на генератор 7 сообщений и вызывающих его сбои, счетчик 14 подсчитьгоает количество сообщений , поступающих от генератора сообщений , причем подсчитываетс  коли чество сообщений, правильно выданны генератором,счетчик 15 подсчитывает количество сообщений, поступивших в канал св зи, счетчик 3 подсчитывает количество управл ющих импульсов- , воздействующих на канал св зи и вызывающих потери информации по причине наличи  шумов в канале св зи , т.е. число помех, счетчик 4 под считывает количество сообщений, пра вильно прин тых на приемной стороне счетчик 16 подсчитывает количество сообщений, обработанных вычислитель ным устройством, а счетчик 5 подсчи тывает количество сообщений, достоверно полу1аемым абонентом. Устройство работает следующим образом. Перед началом функционировани  устройства через первый вход устрой ства записываетс  в первый регистр кодова  комбинаци , моделирующа  ин формационное сообщение, подлежащее сбору, передаче и обработке. Затем через второй вход устройства подает с  управл ющий сигнал, .поступающий через элементы ИЛИ 27 и 30 на первые входы триггеров 28 и 31, а также на установочные входы всех счетчиков. Счетчики при этом обнул ютс , а триггеры 28 и 31 устанавливаютс  в состо ние , разрешающее прохождение сигналов через коммутаторы 21 и 23. Генератор 7 вырабатывает последовательность импульсов с частотой Fj, , поступающих на вход счетчика 2 и управл ющий вход коммутатора 8. Счетчик 2 подсчитывает поступившие на его второй вход импульсы.На -выходе первого коммутатора 8 с частотой F по вл ютс  кодовые комбинации, поступающие на информационный вход коммутатора 19 и моделирующие информационный поток от датчика информа«ИИ . Генератор 17 вырабатывает в случайные моменты времени импульсы, поступающие на второй вход счетчика 13 и через элемент НЕ 18 на управл ющий вход коммутатора 19. При по влении импульса на выходе генератора 17 коммутатор 19 закрываетс . Счетчик 13 подсчитывает количество импульсов, поступивших на его второй вход. Таким образом, моделируютс  сбои датчика информации, привод щие к потере отдельных информационных сообщений. С выхода коммутатора 19 информационные коды поступают на вход регистра 20. В момент поступлени  кода в регистр 20 на его выходе по вл етс  управл ющий сигнал, поступающий на вход счетчика 14. Счетчик 14 подсчитывает количество импульсов, поступивших на его вход и определ ющих количество сообщений, полученных от модели датчика информации с учетом информационных потерь по причине сбоев датчика информации. С выхода регистра 20 коды поступают также на информационный вход коммутатора 21. Если на управл ющий вход коммутатора 21 поступает запрещающий сигнал, то код на выход коммутатора 21 не поступает. Если на управл ющий входкоммутатора 21 поступает разрешающий сигнал, то очередной код проходит на вход регистра 22, на втором выходе которого по вл етс  управл ющий сигнал , поступающий на вход счетчика 15, второй вход первого триггера 28 и вход первого элемента 26 задержки. Счетчик 15 подсчитьшает количество сообщений, поступивших на его вход. Первый триггер 28 при этом устанавливаетс  в состо ние О, запреща  прохождение последующих сообщений через коммутатор 21 на врем , опреде л емое временем задержки первого эле мента 26 задержки (оно задаетс  исход  из пропускной способности канал св зи). Через врем  задержки имт пульс с выхода элемента 26 задержки через первый элемент ИЛИ 27 поступит на первый вход первого триггера 28, которьй устанавливаетс  в состо ние, разрешающее прохождение последзгющего кода через коммутатор 21. Таким обра зом моделируютс  информационные потери на входе канала св зи по причин образовани  очереди. С первого выхода регистра 22 код поступает на информационный вход ком мутатора 11. Генератор 9 генерирует в случайные моменты времени импульсы которые поступают на вход счетчика 3 и через элемент НЕ 10 на управл ющий вход коммутатора 11. Счетчик 3 подсчитывает количество сообщений, поступивших на его второй вход. В момент по влени  импульса на выходе генератора 9 прохождение кодов через коммутатор 11 запрещаетс . Тем самым моделируетс  процесс потери информационных сообщений в канале св зи по причине наличи  шумов в канале. С выхода коммутатора 11 код посту пает на вход регистра 12. На втором выходе второго регистра 12 по вл етс  управл ющий сигнал, который посту пает на вход счетчика 4. Счетчик 4 подсчитывает количество сообщений, поступивших на его вход (т.е. количество сообщений, правильно прин тых на приемной стороне канала св зи). С первого выхода регистра 12 коды сообщени  поступают на информационньй вход коммутатора 23. Если на управл ющий вход коммутатора 23 поступает разрешающий сигнал , то очередной код проходит на вход регистра 24, на втором выходе которого по вл етс  управл ющий сигнал , поступающий на вход счетчика 16 второй вход второго триггера 31 и вход второго элемента 29 задержки. Счетчик 16 импульсов подсчитывает количество импульсов, поступивших на его второй вход. Второй триггер 3 при этом устанавливаетс  в состо ние О, запреща  прохождение последующих сообщений через коммутатор 23 на врем , определ емое временем задержки второго элемента 29 задержки (оно задаетс  исход  из времени обработки информационного кода вычислительным устройством). Через врем  задержки импульс с выхода второго элемента 29 задержки поступит через второй элемент ИЛИ 30 на первый вход второго триггера 31, который установитс  в состо ние, разрешающее прохождение последующего сообщени  через коммутатор 23. Таким образом моделируютс  информационные потери на входе вычислительного устройства по причине образовани  очереди. С выхода регистра 24 сообщение поступает на первый вход схемы 25 сравнени , на второй вход которой поступает код с выхода регистра 1. Если коды совпали, то на выходе схемы 25 сравнени  по вл етс  импульс, который поступает на вход счетчика 5. Счетчик 5 подсчитьшает количество импульсов, поступивших йа его вход и определ ющих количество сообщений, которые не были искажены и потер ны по тем шш иным причинам в отдельных блоках вычислительного устройства системы сбора, передачи и обработки данных. Положительным эффектом от использовани  устройства по сравнению с прототипом  вл етс  более полное и точное моделирование процессов сбора, передачи и обработки данных. Технический эффект от использовани  предлагаемого устройства по сравнению с прототипом заключаетс  в том, что оно позвол ет учесть практически все аспекты функционировани  системы сбора, передачи и обработки данных с учетом всех видов потерь информации . Веро тность вьщачи получателю информации (абоненту на выходе систе{Ф1 сбора, передачи и обработки данных) достоверного информационного кода можно опреде шть по формуле р - р . р . р . р . р ОА 1 пБ ов ) где .РОД - веро тность отсутстви  сбо  датчика информации; Pf, - веро тность поступлени  кода Б канал св зи (сообщение не потер но по при91150629

чине образовани  очереди на входе канала св зи);

веро тность правильного

приема кода на приемной стороне (сообщение не искажбно по причине воздействи  шумов на канал св зи);

веро тность прступлени 

кода в вычислительное устройство (сообщение не потер но по причине образовани  очереди на входе вычислительного устройства);

-веро тность отсутстви  сбо  вычислительного устройства.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ, содержащее генератор сообщений, выход которого подключен к информационному входу счетчика сообщений и управляющему входу первого коммутатора, информационные входы которого подключены к разрядным выходам первого регистра соответственно, разрядные входы которого являются соответственно группой информационных . входов устройства, последовательно соединенные второй коммутатор,.второй регистр, третий коммутатор, третий регистр, четвертый коммутатор и четвертый регистр, выход переноса второго регистра соединен с информационным входом счетчика передаваемых сообщений, входом первого элемента задержки и первым входом первого триггера, выход которого подключен к управляющему входу второго коммутатора, выход первого элемента задержки соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу первого триггера, генератор импульсов помех в канале связи, выход которого соединен с информационным входом счетчика числа помех в канале связи и входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к управляющему входу третьего коммутатора, выход переноса третьего регистра соединен с информационным входом счетчика правильно принятых сообщений, другой выход Четвертого регистра подключен к информационному входу счетчика обработанных сообщений, первому входу второго триггера и входу второго элемента задержки, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход кото-, рого подключен к второму входу второго триггера, выход которого соединен с управляющим входом четвертого коммутатора, установочные входы всех счетчиков и вторые входы элементов ИЛИ объединены и являются установочным входом устройства, выходы всех счетчиков соединены с соответствующими входами блока индикации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем моделирования сбоев источника сообщений и передачи обработанных данных к потребителю, оно дополнительно содержит счетчик числа сбоев, последовательно соединенные схему сравнения и счетчик сообщений, полученных потребителем, последовательно соединенные генератор сбоев, выполненный в виде генератора случайной последовательности импульсов, второй элемент НЕ, пятый коммутатор, пятый регистр и счетчик выданных сообщений, причем информационные входы пятого коммутатора подключены соответственно к вы- ходам первого коммутатора, а разрядные выходы пятого регистра подключены соответственно к информационным входам второго коммутатора, информационный вход счетчика числа сбоев соединен с выходом генератора сбоев, первая группа входов схемы сравнения подключена соответственно к разрядным выходам четвертого регистра, а ее вторая группа входов - к разрядным выходам первого регистра соответственно, установочные входы счетчика числа сбоев, счетчика сооб щений, полученных потребителем, и счетчика выданных сообщений подключены к установочному входу устройст ва, а их выходы - к соответствующим входам блока индикации.