Устройство для определения показателей надежности объектов — SU 1416977 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А14169 04 С 06 Р 15/46 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидетельство СССРУ 708359, кл.С 06 Р 15/46, 1976.Авторское свидетельство СССРВ 1072058, кл. С 06 Р 15/46, 1986.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ОБЪЕКТОВ(57) Изобретение относится к областивычислительной техники и может бытьиспользовано при анализе и прогнозировании надежности объектов. Цельизобретения - уменьшение времениопределения показателей надежности.Устройство содержит одновибратор 1,генератор 2 тактовых импульсов, счетчик 3 адреса, первый дешифратор 4,блок 5 ассоциативной памяти, счетчик6 состояний, регистр 7, группу элементов И 8, элемент ИЛИ-НЕ 9, второйдешифратор 10, группу счетчиков 1 1,третий дешифратор 12. По сигналамсчетчика 3, адреса из блока 5 ассоциативной памяти выбираются кодыминимальных путей, поступающие наустановочный вход счетчика 6 состояний. Счетчик 6 производит перебортолько заведомо работоспособных состояний объекта, С выхода счетчика 6коды состояний поступают на информационный вход блока 5 ассоциативнойпамяти, на ассоциативном выходе которого появляются сигналы, если указанные коды состояний уже встречалисьранее, Счетчики 11 группы накапливают число работоспособных состоянийобъекта при различном числе исправных элементов. 3 ил., 3 табл.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при анализе и прогнозировании надежности объектов,Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.На фиг. 1 - 3 представлена схема устройствадля определения показателей надежности объектов.Устройство для определения показателей надежности объекта содержит одновибратор 1, генератор 2 тактовых импульсов, счетчик 3 адреса, первый дешифратор 4, блок 5 ассоциативной 15 памяти, счетчик б состояний, регистр 7, группу 8 элементов И, элемент ИЛИ-НЕ 9, второй дешифратор 10, гуппу счетчиков 11, третий дешифратор 12, ячейки 13 блока 5 ассоциативной 20 памяти, разряды 14 ячейки, элементы 15 памяти, элемент ИЛИ 16, элементы И 17 и 18, разряды 19 счетчика состояний, счетные триггеры 20 и элементы И 21 и 22. 25Блок 5 ассоциативной памяти предназначен для хранения кодов минимальных путей. Число элементов исследуемого объекта определяетразрядность блока 5, а число минимальных путей - ЗО его емкость. В качестве примера в табл, 1 представлены коды минимальных путей для мостиковой схемы, содержащей пять элементов с третьим элементом в. диагонали. 35Подключение информационных выходов блока 5 ассоциативной памяти к установочным входам счетчика состояний позволяет заносить в последний коды минимальных путей в качестве 40 его начальных значений. Связь выходов счетчика б состояний с информационными входами блока 5 обеспечивает возможность поиска в ассоциативной памяти такого кода, который накрывает код состояния счетчика 6 (когда все единицы кода минимального пути совпадут хотя бы с частью единиц кода состояния счетчика), Накрытие отображается на ассоциативном выходе блока 5 и позволяет исключить повторный учет работоспособного состояния анализируемого объекта.Счетчик 6 состояний предназначен .цля перебора кодов только работоспособных состояний объекта. Счетчик 6 содержит и разрядов. Выход переноса счетчика 6 подключен к счетному . выходу счетчика 3 и входу записи регистра 7, что обеспечивает изменениесостояний счетчика 3 и занесение информации в регистр 7 в конце циклаработы счетчика состояний,Регистр 7 предназначен для запоминания номеров рассмотренных минимальных путей и управления вторым дешифратором 10. Наличие единицы в 1 - мразряде регистра 7 (14 дйп) запрещаетповторное занесение в группу счетчиков 11 информации об исправном состоянии объекта, если такое состояние встречалось при рассмотрении 1=гоминимального пути.Второй дешифратор 10 служит дляпреобразования кода количества работоспособных элементов объекта, поступающего на информационные входыв унитарный код. Если исправны кэлементов объекта (в коде содержится к единиц), то сигнал появляетсяна к - м выходе (1 ки) дешифратора10 и поступает на вход соответствующего к-го счетчика в группе счетчиков 11 при наличии сигнала на входеразрешения дешифратора.Дешифратор 10 состоит из сумматора единиц.Третий дешифратор 12 предназначендля выработки сигнала окончания работы устройства, После пересмотравсех минимальных путей с выходовсчетчика 3 адреса снимается код адреса ш - го слова и поступает на входыдешифратора 12, на выходе котороговырабатывается сигнал, запрещающийработу генератора 2 тактовых импульсов. Выход дешифратора 12 соединенс вторым управляющим входом (останова) генератора 2 тактовых импульсов.Структура счетчика состояний позволяет изменить логику его работы.Вначале в него заносится код минимального пути из блока 5 ассоциативной памяти. В дальнейшем с поступлением сигналов на счетный вход изменять состояние смогут лишь те триггеры, которые первоначально былиустановлены в нуль. Единичное значе-ние остальных триггеров удерживаетсяблагодаря наличию на Б-входах кодаминимального пути от блока 5 ассоциативной памяти. Таким образом, суммирование импульсов, поступающих отгенератора 2 тактовых импульсов,производится только триггерами, которые были вначале установлены в нуль,Например, если начальное значение1416977 зсчетчика 6 равно коду последнегоминимального пути 01110(табл.1), топоследующими значениями счетчика 6будут соответственно коды 01111,11110 и 11111. Тем самым производится перебор только заведомо работоспособных состояний объекта, чтоприводит к резкому повышению быстродействия устройства,Устройство для определение показателей надежности работает следующимобразом.В исходном состоянии в блок 5 ассоциативной памяти занесены кодыминимальных путей, а счетчик 3 адреса, счетчик 6 состояний, регистр 7и группы счетчиков 11 обнулены.Запуск устройства производится присрабатывании одновибратора 1, сигналс выхода которого подается на установочный вход счетчика 3 адреса ипервый управляющий вход запуска генератора 2 тактовых импульсов. Счетчик3 адреса устанавливается в нулевоесостояние. Сигнал с выходов счетчика3 поступают на входы первого дешифратора 4. Сигналом с первого выходадешифратора 4 выбирается код первогоминимального пути, записанный в блоке 5 ассоциативной памяти по первому.адресу. Этот код подается на устано.вочные входы счетчика 6 состоянийи далее с выходов счетчика 6 на входывторого дешифратора 10. На вход разрешения дешифратора 10 подается единица, так как регистр 7 обнулен, аследовательно, все элементы И группы 8 закрыты и с выхода, элемента 9ИЛИ-НЕ снимается единичный сигнал.С выхода дешифратора 10 в соответствующий счетчик 11 группы поступаетсигнал.Следующий такт начинается с поступлением сигнала с генератора 2тактовых импульсов на счетный входсчетчика 6 состояний.При подаче на счетный вход счетчика 6 импульсов от генератора 2 вработе счетчика 6 прннимают участиетолько те его разряды, на которые сблока 5 ассоциативной памяти подаются нулевые сигналы. С выходов счетчика 6 сигналы подаются на дешифратор10, который: разблокирован на всевремя просмотра первого минимальногопути. С выходов дешифратора 10 сигналы поступают в группы счетчиков 11совпадений. Работу счетчика 6 и дешифратора10 во время первого цикла поясняеттабл. 2.5Когда в результате работы счетчика 6 все его разряды устанавливаютсяв единичное состояние, на выходепереполнения счетчика 6 появляетсяединичный сигнал, который увеличивает содержимое счетчика 3 адреса наединицу, а следовательно, модифицирует адрес слова в блоке 5 ассоциативной памяти. Этот же сигнал разрешаетзанесение единицы в младщий разряд 15 регистра 7. На этом первый цикл работы устройства закончен .По модифицированному адресу изблока 5 ассоциативной памяти считывается код следующего минимального пути и начинается очередной цикл работъ устройства.В каждом к-м цикле (к)1) необходимо исключить из рассмотрения те состояния исследуемого объекта, кото рые были учтены в предыдущих циклах,иначе в случае повторного учета всчетчиках 11 группы накапливаютсяневерные значения. С этой целью кодсостояния объекта из счетчика 6 поЗ 0 дается на информационные входы блока5 ассоциативной памяти. Накрытие поданного кода одним из кодов минимальных путей (чему соответствует совпадение всех единиц кода минимального 35пути хотя бы с частью единиц поданного кода) отображается единицей насоответствующем, например, р-м ассоциативном выходе блока 5. Если номерр ассоциативного выхода меньше к, 40 это свидетельствует о повторном рассмотрении уже просмотренного мини-.мального пути. Поскольку в триггерахрегистра 7 с номерами меньше к ужезаписаны единицы, то р-й элемент Ииз группы 8 срабатывает и на выходеэлемента ИЛИ-НЕ 9 появляется нуль,блокирующий срабатывание второгодешифратора 10, в результате запрещается занесение информации в группу счетчиков 11.Работа блока 5 ассоциативной памяти, счетчика 6 состояний, регистра 7,второго дешифратора 10 пояснена втабл. 3.Окончание работы устройства происходит следующим образом.При очередном окончании цикла модифицированное значение счетчика 3адреса, представляющее код числа шподается на вход третьего дешифрато" ра 12, который вырабатывает сигнал, поступающий на вход останова генератора 2 тактовых импульсов.5Значения показателей надежности снимаются с выходов счетчиков 11 группы.Так, для объекта мостиковой структуры значения счетчиков будут соответственно И, = О, И= 2, И = 8 0=5, И=1.Использование содержимого счетчи" ков 11 группы позволяет рассчитать . следующие показатели работоспособнос ти, аналитическое определение которых невозможно:а) общее число работоспособныхсостояний;1, =:С:12 О где И- чйсло работоспособных состояний объекта при к исправных элементах (содержимое к-го счетчика блока 11);б) степень гибкости системы (показатель совершенства структуры): 25И1 огдео 2 фв) функцию надежности объекта произвольной структуры Р при известной Р вероятности исправной работы элементов по формуле: фо рмул а изобретения35 устройство для определения показателей надежности объектов, содержащее одновибратор, генератор тактовых импульсов, счетчик адреса, счетчикао состояний, первый дешифратор, второй дешифратор, группу счетчиков, третий дешифратор, выход одновибратора соединен с первым управляющим входом генератора тактовых импульсов45 и установочным входом счетчика адреса, выходы которого соединены с входами первого дешифратора и с входами третьего дешифратора, выход которого подключен к второму управляющему входу генератора тактовых импульсов, выходы второго дешифратора соединены с входами счетчиков группы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устроиства, в него введены блок ассоч55 циативной памяти, регистр, группа элементов И и элемент ИЛИ-НЕ выходы первого дешифратора поразрядно подключены к одноименным установочным входам триггеров регистра и адресным входам блока ассоциативной памяти, информационные выходы которого сое" динены с установочными входами счетчика состояний, счетный вход и выходы которого соединены соответственно с выходом генератора тактовых импульсов и информационными входами второго дешифратора, которые подключены к информационным входам блока ассоциативной памяти, ассоциативные выходы которого подключены к первым входам группы элементов И, вторые входы и выходы который соединены соответственно с выходами регистра и входами элемента ИЛИ-НЕ, выходы которого подключен к входу разрешения второгб дешифратора, выход переноса счетчика состояний соединен с входом записи регистра и счетным входом счетчика адреса, который содержит разряды по числу элементов объекта и элементов И, а каждый разряд содержит триггер и элемент И разряда, счетный вход триггера соединен с первым входом элемента И разряда и подключен к выходу элемента И предыдущего разряда, счетный вход триггера первого разряда подключен к счетному входу счетчика, Б - вход и выход триггера в каждом разряде подключены соответственно к одноименным разрядам установочных входов и выходов счетчика, которые соединены с вторыми входами элементов И соответствующего разряда и входами счетчика, выход которого подключен к выходу переноса счетчика, причем блок ассоциативной памяти со держит ячейки по числу минимальных путей, а каждая ячейка содержит разряды по числу элементов объекта и элемент ИЛИ,каждый разряд ячейки состоит из элемента памяти, элемента ИЛИИ эле 1мента И,первый, второй входы и выход которогосоединены соответственно с прямымивыходом элементапамяти, одноименными разрядами адресного входа и информационного выхода блока, первый, второй входы и выходы элемента ИЛИ разряда подключены соответственно к инверсному выходу элемента памяти, одноименному разряду информационного входа блока и входу элемента ИЛИ ячейки, выход которого соединен с соответствующим разрядом ассоциативных выходов блока.. 1 группы блиц Состояниесчетчика мер ииеча к е 000 в Сч.2 вС 2 011 в Сч. 111 Сч 1 001 011 иаль ного пути Состояниегенератора 2 0 00011 1 00111 Таблица Выходные сиги дешифратора 1 1 в Сч.4 1 в Сч,4 1 в Сч,5 стояние дешифраора 10 Состоя- Со ие реистра . т10 1416977 Продолжение табл.З достояние деаиФратора 10 Состояниесчетчика Номер Номе цикла такт Сос ние Примечание гист+1 в Сч.ЗБлокирован Учтено в1 - м цикл Блокирован Учтено в2 - м циклеУчтено в1 - м цикле 111 Блокиро 011 0111 локирован Учт1 О Блокирован Учт 2 -3 1 1 кирован Учт1 2 11010 3 11011+1 в Сч.З +1 вСч.З Блокиров +1 в Сч.З0111 +1 в сЧ/ но вм циклно вм циклно вцикле1416977 араб Дьего Составитель А. АндресоТехред Л.Олийнык ректор Л.Патай актор Л. Пчолин скан раж 704венного комитетаетений и открытии5, Раушская наб,писное аказ 4065/46ВН судар изо