SU1432547A2 - Устройство дл исследовани сетей Петри - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  исследовани  сетей Петри с ингибиторными (инверсными) дугами. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет определени  тупиковых разметок в сет х Петри с ингибиторными дугами - достигаетс  тем, что в устройство дополнительно введена группа моделей переходов 37 с входами дл  ингибиторных дуг, содержащих элемент ИЛИ 44, пер- вьш 45 и второй 46 элементы И и элементы НЕ 47. В устройстве случайным образом осуществл етс  выбор перехода из всех существзпощих разрешенных переходов и определ етс  наличие тупиковой разметки исследуемой сети Петри в зависимости от устанавливаемой начальной разметки. По достижении тупиковой ситуации в сети Петри в счетчиках 38 моделей 1(1)-1(Н) будет хранитьс  разметка тупиковой ситуации . 1 ил. с «в (Л

Description

и

00

4ik

14)

Изобретение относитс  к вычислительной технике, может быть применено дл  исследовани  сетей Петри с ин- гибиторными (инверсными) дугами и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт. -ев, ( 1345208,

Целью изобретени   вл етс  расши-- рение функциональных возможностей устройства за счет определени  тупн ковых разметок а сет х Петри с инги- биторными дугами,

На чертеже представлена функцио нальна  схема предлагаемого устройства дл  исследовани  сетей Петри,

Устройство содержит модели 1(1)- 1(Н) вершин, где Н - колшгество вершин в исследуемой сети Петри, модели 2(1)-2(М) переходов, гд М - количе- JCTBO переходов в исследуемой сети |11етри, вход 3 задани  разметки гене|ратор А одиночных жшульсов, первый 1регистр 5 сдвига 5, разр дность которо |ГО должна соответствовать -количеству |Вершин исследуемой сети Петри, nepBjrio Irpynny элементов И 6, второй регистр 17 сдвига, первый триггер 8 первый bjieMeHT И 9, формирователь 10 и  Iyль- сов, первый элемент ИЛИ 11,) триггер 12, первый элемент 13 задержки,, первый генератор 14 импульсов, элементы И 15 и 16,, элементы 17 и 18 за,цержки9 )второй генератор 19 импульсов, второй И первьШ элементы НЕ 20 и 21, четвер а-ый злемект И 22, второй счетчик 23, (зазр дность которого должна обеспечивать хранение удвоенного числа моделей переходов и моделей переходов с взсодами дл  ингибиторных дуг, третий триггер 245 третий регистр 25 |гдвига, разр дность которого должна соответствовать количеству моделей йереходов и моделей переходов с входами дл  ингибиторных дуг первый счетчшс 26 той же разр дности что н У счетчика 23, дешифратор 27 на М+Е выходов, где Е - колш1ество переходов с входами дл  ингибиторных дуг в исследуемой сети Петри, элементы И 28 и 29, элемент НЕ 30, второй и третий элементы ИЛИ 31 и 32 элементы И 33 и 34J вторую группу элементов И 35j количество которых определ етс  количеством моделей переходоз и моделей иереходов с входами ,цл  ингибиторнык дуг, элемент ИЛИ 36 и модели 37(1)- 37(Е) переходов с входами агс  инги- торных дуг 5 Кажда  модель 1 вершины йодержит реверсивный сч&тч №. 38 и

элементы VJM 39-41. Кажда  модель 2 перехода содержит элементы И 42 и 43, Кажда  модель 37 перехода с входами

дл  ингибиторных дуг содержит элементы или 44, И 45 и 46, элемент НЕ 47.

Модели 1 вершины имеют вход 48 эа- дани  начальной загрузки разметки, входы 49( 1)49(M-t-E) приема фишек,

вькод 50 признака наличии фишек, входы 51(1) (M-i-E) изъ ти  фишек и вход 52 признака записи начальной разметки .

Кажда  модель 2 перехода и модели

37 перехода с входами дл  ингибиторных дуг имеют входы 53(l)-53(H) условий перехода выход 54 признака выполнени  перехода, выход 55 признака возможности выполнени  перехода, вход

56 признака разрешени  выполнени  перехода и вход 57 пуска перехода. Кажда  модель 37 перехода с входами дл  ингибиторных дуг дополнительно содержит входы 58(1)58(К) условий ингибиторных дуг, где К - необходимое количестве ингибиторных дуг, поступающих на переход с входами .дл  ингибиторных дуг.

Устройство также содержит вход 59

разрешени  записи начальной разметки и выход 60 признака туттиковой ситуации .

Устройство работает следующим образом .

Коммутацией входов 49(1)-49(М+Е) и 51(1)-51(М+Е), выходов 50 моделей 1(1)1(Н) и входов 53(1)-53(Н), выходов 54 моделей 2(1)-2(М)   37(1)- 37(Е), входов 58(1)-58(К) моделей 37(1)-37(Е) между собой согласно топологии исследуемой сети Петри осуществл етс  подготовка устройства к работе, В исходном Состо нии триггеры 8 и 12, а также регистры 5 и 25 и счетчики 23 н 26 наход тс  в нулевом состо нии. При включении устройства генератор 4 одиночного импульса вырабатывает импульс., который устанавливает первый разр д регистра 5 в единичное состо ние, В регистре 7 устанавливаетс  в двоичном коде значение начальной разметки дл  первого места (модели вершины), а с входа 59 вьщаетс  сигнал разрешени  записи начальной райметки, по которому начальна  разметка из регистра 7 записьюа- . етс  в счетчик 38 модели 1(1), так как на выходе первого элемента И 6 присутствует уровень логической еди

ницы, поскольку на его первом входе уровень логической единицы задан с выхода первого разр да сдвигового регистра 5, а на втором - сигналом разрешени  записи с входа 59, По заднем фронту сигнала разрешени  записи с входа 59 в регистре 5 происходит сдви единицы на один разр д, и уровень логической единицы по вл етс  на перво входе второго элемента И 6. Таким образом, подготавливаетс  к записи первоначальной разметки счетчик 38 модели 1(2), После, установки в регистре 7 начальной разметки дл  второго места и вьщачи с входа 59 сигнала разрешени  записи начальна  разметка записываетс  в счетчик 38 модели 1(2). Таким образом последовательно производ т начальную разметку дл  всех моделей. При загрузке последней разметки на установочном входе триггера 8 по вл етс  уровень логической единицы, а на тактовом входе - сигнал разрешени  записи с входа 59, в результате чего триггер 8 устанавли- ваетс  в единичное состо ние.

На входах элемента И 9 по вл ютс  логической единицы, один с пр мого выхода триггера 8, другой с проинвертированного элементом НЕ 20 выхода признака переполнени  счетчика 23, который находитс  в нулевом состо нии (исходном), Уровень логической единицы с выхода элемента И 9 запускает формирователь 10 и разрешает с некоторой задержкой, обусловленной элементом 13 задержки, необходимой дл  компенсации времени распространени  сигнала в блоках 11 и 12, генератору 14 вьщавать последовательность импульсов. Формирователь 10 вырабатывает импульс, которьй, проход  через элемент ИЛИ 11, поступает на вход установки в единицу триггера 12„ К этому моменту времени генератор 14 вырабатывает первый импульс, который, проход  через элемент И 16 при наличии единичного уровн  на пр мом выходе триггера 12 с задержкой на элементе 17, необходимой дл  формировани  импульса на выходе, элемента И 16, сбрасывает триггер 12 в нулевое состо ние .

Генератор 19 посто нно вьфабаты- вает последовательность импульсов с периодом, значительно меньшим периода импульсов генератора 14, К моменту по влени  импульса с выхода эле

10

t5

20

25

40

30

35

45

50

5

мента И 16 счетчик 26 работает в счетном режиме, так как на первом входе элемента И 22 установлен уровень логической единицы с выхода элемента НЕ 21, а на втором действуют импульсы с генератора 19, которые, проход  через элемент И 22, поступают на суммирующий вход счетчика 26, Импульс единичного уровн  с вькода элемента И 16 инвертируетс  элементом НЕ 21 и в виде импульса нулевого уровн  запрещает прохождение импульсов с ге- . нератора 19 на счетчик 26, Счет останавливаетс , и в счетчике 26 хранитс  какое-то псевдослучайное число, которое за исключением младшего разр да , поступает на вход дешифратора 27, на выходе которого по вл етс  единица в одно из М+Е разр дов, К этому моменту времени на выходе элемента 18 задержки по вл етс  импульс с выхода элемента И 16, задержанный на врем  распространени  сигнала в блоках 21, 22 и 26, Данный импульс разрешает занесение случайного значени  младшего разр да счетчика 26 в триггер 24, кода с выхода дешифратора 27 - в регистр 25 и обнул ет счетчик 23,,

Таким образом, в одном из разр дов регистра 25 находитс  единица, означающа , что переходу с номером, соот- ветствзтощем разр ду, в котором находитс  единица, разрешение сработать при условии, что данный переход разрешен . Данное условие провер етс  группой элементов И 35, на первые входы которых поступает код из регистра 25, а на вторые - сигнад о готовности переходов к срабатыванию. Выходы группы элементов И 35 объедин ютс  на элементе ИЛИ 36, Наличие сигнала единичного уровн  на выходе данного элемента означает, что выбранный переход сработает.

Сигналы о готовности к срабатыванию переходов поступают на вторые входы элементов И 35 с выходов 55 моделей 2 и 37, Если на всех подключенных к модели 2 входах 53(1)-53(Н) присутствуют уровни логической единицы , что означает наличие ненулевой разметки, котора  обнаруживаетс  элементом ИЛИ 41, объедин ющим все разр ды выхода счетчика 38 модели 1, на выходе элемента И 42 устанавливаетс  уровень логической единицы, еели иа всех подключенных к модели 37 йходах 53(1)53(Н) присутствуют уров- ии логической единицы а на входах $8(1)-58(К) - уровни логического нул  (это необходимо дл  реализации функций ингибиторных дуг, что означает наличие нулевой разметки в подклк) Ценных к данным входам модели 3.7 мо- елей 1 верши, на выходе элемента Ш 47 устанавливаетс  уровень логи- геской единицы, что приводит к уста- ювке уровн  логической единицы на выходе элемента И 45, т.е на выходе 5 моделей 2 и 37 по вл етс  сигнал г1ризнака возможности вьшолнени  пере- . При совпадении сигналов на вы- одного из элементов И 35 по вл - eJTCH уровень логической единицЫа ко- 1}орый поступает на соответствую1чую Данному элементу И 35 модель 2 или 37, на ее вход 56, подготавлива  эле- цент И 43 дл  моделей 2 переходов nirtH элемент И 46 дп  мoдeJJeй 37 переходу модели 1, проходит через элемент ИЛИ 40 и поступает на вычитакщий вход реверсивного сче тчика 38, вычита  из него одну метку (фишку). Импульс, поступивший на вход 49 последующей модели 1, проходит через элемент ИЛИ 39, поступает на суммирующий вход счетчика 38, прибавл   в нем однуметку (фишку).

В случае, если на выходе элемента ИЛИ 36 установитс  уровень логического нул , подготавливаетс  к открытию элемент И 29, на первый вход которого

поступает проинвертированньй элементом НЕ 30 сигнал с выхода элемента ИЛИ 36. В этом случае импульсы с генератора 14 проход т через элементы И 15 и 29, поступают на суммирующий вход счетчика 23, а череэ элементы И 33 или 34 - на управл ницие входы сдвига влево или вправо регистра 25, Направление сдвига определ етс  содержанием триггера 24. В результате

з |одов к открыванию. На выходе злемен- 25 в регистре 25 осуществл етс  случай30

35

40

ИЛИ 36 по вл етс  уровень логичес- к|ой единицы, который подготавливает 1 открыванию элемент И 28 и запреща- eJT через элемент НЕ 30 работу элемен- TJa И 29.

Генератор 14 вырабатывает следующий по счету импульс, который уже не сможет пройти через элемент И 16, так к&к триггер 12 установлен в нуле вое сЬсто ние, а проходит через элемент И: 15, так как на его втором входе у|ста 1овлен уровень логической едини- цМ с инверсного выхода триггера 12. иЦтульс с выхода элемента И 15 посту- на входы элементов И 28 и 29, н|э пройти сможет только через элемент Hi 28 и далее на второй вход элемента ИЛИ 11, и с его выхода на вход установки в единицу триггера 12, устанавлива  его по заднему фронту в единичное состо ние и подгота влива  устрой- ство к выработке нового псевдослучайного числа, и поступает на вход 57 всех моделей 2 переходов и моделей 37 переходов с входами дл  ингибитор- нлк.дуг. По этому импульсу открьгоает- с  элемент И 43 одной из моделей 2 или элемент И 46 одной из моделей 37, и на ее выходе 54 по вл етс  импульс, который поступает на входы 51 предшествующих данной модели 2 или 37 моделей 1 и на входы 49 последующих моделей 1. Импульс, поступивший на вход 51 предшествующей данному пере50

55

ный сдвиг влево или вправо. В счетчике 23 осуществл етс  подсчет количества сдвигов в регистре 25. Элементы ИЛИ 31 и 32 служат дл  организации циклического сдвига в регистре 25.

Сдвиги продолжаютс  до тех пор, пока в группе элементов И 35 не произойдет очередное совпадение единиц, а если совпадение не происходит, это свидетельствует об отсутствии разрешени  переходов, т.е. о наличии тупиковой ситуации в сети Петри. После завершени  цикла сдвига единицы по всему регистру 25 в счетчике 23 происходит переполнение, и проинвертиро- ванное элементом НЕ 20 значение признака переполнени  счетчика 23 поступает на элемент И 9, запреща  работу генератора 14, и на выход 60 признака тупиковой разметки устройства.

Claims (1)

1. Таким образом, в устройстве случайным образом осзтцествл етс  выбор перехода из всех существующих разрешенных переходов и определ етс  наличие тупиковой разметки исследуемой сети Петри в зависимости от устанавливаемой начальной разметки. По до- стижении тупиковой ситуации в сети Петри в счетчиках 38 моделей 1(1)- 1(Н) храни-тс  разметка тупиковой ситуации. Формула изобретени 

   Устройство дл .исследовани  сетей Петри по авт. св. № 1345208, о т 5 в регистре 25 осуществл етс  случай0

   5

   0

   0

   5

   ный сдвиг влево или вправо. В счетчике 23 осуществл етс  подсчет количества сдвигов в регистре 25. Элементы ИЛИ 31 и 32 служат дл  организации циклического сдвига в регистре 25.

   Сдвиги продолжаютс  до тех пор, пока в группе элементов И 35 не произойдет очередное совпадение единиц, . а если совпадение не происходит, это свидетельствует об отсутствии разрешени  переходов, т.е. о наличии тупиковой ситуации в сети Петри. После завершени  цикла сдвига единицы по всему регистру 25 в счетчике 23 происходит переполнение, и проинвертиро- ванное элементом НЕ 20 значение признака переполнени  счетчика 23 поступает на элемент И 9, запреща  работу генератора 14, и на выход 60 признака тупиковой разметки устройства.

   Таким образом, в устройстве случайным образом осзтцествл етс  выбор перехода из всех существующих разрешенных переходов и определ етс  наличие тупиковой разметки исследуемой сети Петри в зависимости от устанавливаемой начальной разметки. По до- . стижении тупиковой ситуации в сети Петри в счетчиках 38 моделей 1(1)- 1(Н) храни-тс  разметка тупиковой ситуации. Формула изобретени 

   Устройство дл .исследовани  сетей Петри по авт. св. № 1345208, о т личающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет определени  тупиковых разметок в сет х Петри с ингибитер- ными дугами, в него введена дополнительна  группа моделей переходов, входы подключени  простых и ингиби- торных дуг которых соединены с выходами подключени  моделей переходов устройства, входы признаков возможности и разрешени  вьшолнани  rtepe- хода соединены соответственно с выходами признаков возможности и разрешени  выполнени  перехода устройст- 5 входами признака возможности вьтолне- ва, а выходы признака выполнени  перехода моделей переходов дополнительной группы соединены с входами признака вьтолнени  переходов устройства, каж,ца  модель перехода дополнительной группы содержит элемент ИЛИ, первьш и второй элементы И, элемент НЕ, вы20

   ни  перехода и признака разрешени  выполнени  перехода модели перехода

   дополнительной группь, выход второго элемента И  вл етс  выходом признака выполнени  перехода модели перехода дополнительной группы .

   ход которого соединен с первым входом первого элемента И, а вход соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого  вл ютс  входами ингибиторных дуг модели перехода дополнительной группы , с второго по К-й выходы первого элемента И (где К - число-дуг, подход щих к переходу)  вл ютс  входами простых дуг модели перехода дополнительной группы, выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, второй и третий выходы которого  вл ютс  соответственно

   входами признака возможности вьтолне-

   ни  перехода и признака разрешени  выполнени  перехода модели перехода

   дополнительной группь, выход второго элемента И  вл етс  выходом признака выполнени  перехода модели перехода дополнительной группы .