Генератор случайных временных интервалов

 

ГЕНЕРАТОР ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, включающий триггер, единичный которого является входом генератора, а едяничнь й выход триггера является выходом генератора, соединен с входом низкоча тотного генератора импульсов и первым входом первого элемента И, вюход кот рога соеадаяен с нулеиым входом тригг ра, нулевой выход которого соединен с входом высокочастотного гисератора импульсов, выходы высокочастотного и низкочастотного генераторов имщ льсов соединены соответственно с первым и вторЕым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетаоым входом счетчика, разрядные выходы которого соединены-с соответствукяцими входами дешифратора, а установочные входы счетчика подключены к соотватст вующим выходам регистра кода, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет регулирования диапазона временных интервалов, он содержв г ваюрой элемент И, второй элемент ИЛИ и одновибратор, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и входом регистра кода, нулевой выход триггера соединен с первым. выходом второго элемента И, выход дешифратора соединен с вторым входом второго ;элемента И, выход которого соединен с nejfjBHM входом второго элемента ИЛИ, Ьыход переполнения счетчика соелявен с ;втор1дм входе второго элемента ИЛИ, шеищ которого соедщнен с входом одновифатора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (и) МЮ 606 F

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СИИД ЕТЕЛЬСТВЪ (21) 3408618/18-24 (22) 1 1.03.82 (46) 07.06,83. Бюл. ¹ 21 (72) В. Г. Брандорф, В. Л. Кртляров и Л. В. Ольшевская (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола и Львовский лесотехнический институт (53} 681.325(088.8) (56) 1. Патент США № 3521171, кл. 328-129, опублик 1972.

2, Авторское свидетельство СССР.

¹ 398940, кл. 606Г 7/58, 1972.

3, Авторское свидетельство СССР № 718840, кл. 6061 7158, 1978 (прототип) . (54) (57) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ

ВРЕМЕ ННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, включающий триггер, единичный вХод которого является входом генератора, а единич-. ный выход триггера являетая выходом генератора, соединен с входом низкочас тотного генератора импульсов и первым входом первого элемента И, выход которога соединен- с нулевым входом триггера, нулевой выход которого соединен с входом высокочастотного генератора импульсов, выходы высокочастотного и низкочастотного генераторов импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, разрядные выходы кото. рого соединены:с соответствующими входами дешифратора, а установочные входы счетчика подключены к соответствующим выхсдам регистра кода, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет регулирования диапазона временных интервалов, он содержи г второй элемент И, второй элемент ИЛИ g и одновибратор, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и входом регистра кода, нулевой выхед триггера соединен с первым. выходом второго элемента И, выход дешифратора соединен с вторым входом второго

:элемента И, выхсд которого соединен с ,первым входом второго элемента ИЛИ,, выход переполнения счетчика соединен с

:вторым входом второго элемента ИЛИ, выну которого соединен с входом одно. вибратора.

10221

Изобретение отнссится к вычислительной технике, в частности к устройствам формирования случайных временных интер .валов, и может найти применение при вероятностном моделировании.

Haadcma генератор случайных чисел, содержащий низкочастотный и высокочастотный генераторы, счетчик импульсов, триггер, элементы ИЛИ и И (lg.

Недостатком такого генератора являет ся то, что он не позволяет регулировать максимальные и минимальные длительности временных интервалов.

Известен также генератор случайных временных интервалов, содержащий датчик 5 случайных чисел, дешифратор, счетчик, элементы запрета и ИЛИ (2 j

Недостатком этого генератора является то, что он регулирует только максимальные значения случайных чисел.. 20

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является генератор

I случайных временных интервалов, содер-, щий низкочастотный и высокочастотный генераторы, счетчик импульсов, де- 25 . шифратор, триггер, блок установки начального кода, элементы И и ИЛИ 3, Однако известный генератор также не 4оэволяет регулировать минимальные зна. ,чения случайных чисел. 30

Uemь изобретения - расширение функциональных возможностей генератора эа счет регулирования диапазона врем енных интервалов.

Поставленная пель достигается тем, что в генератор случайных временных интервалов, содержащий триггер, единичный вход которого является входом генератера, а единичный выход триггера является .выходом генератора, соединен с входом низ .40 кочастотного генератора импульсов и первым входом первого элемента И, выход кото . рого соединен с нулевым входом триггера, нулевой выход которого соединен с входом высокочастотного генератора импульсов, выходы высокочастотного и низкочас тотного генераторов импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход: которого соединен со счетным входом счетчика, разрядные выходы которого соединены с соответствую>щими входами . дешифратора, а установочные входы очам чика подключены к соответствующим выходам регистра кода, введены второй элемент И, второй элемент ИЛИ, и од 55 новибратор, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и входом регистра кода, нулевой выход триг»

62 ъ гера соединен с первым входом второго элемента И, выход дешифратора соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход переподнения счетчика соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом одновибратора.

На фиг. l изображена функциональная схема генератора случайных временных интервалов; на фиг. 2 - диаграмма работы генератора.

Генератор содержит триггер 1, высокочастотный генератор 2 импульсов ; счетчик 3, регистр 4 кода, дешифратор 5, низкочастотный генератор 6 импульсов, элементы И 7 и 8, элементы ИЛИ 9 и 10 и одиовибратор 11.

Генератор случайных временных интер алов работает следующим образом..

При наличии сигнала высокого уровня на выходе элемента И 7 триггер 1 уста навливается в состояние "1, в результате-чего импульсы с высокочастотного

t енератора 2. импульсов поступают на счетный вход ечетчика 3, В последний последовательно записывается код, величина которогс изменяется от К1 до Й

1 причем значение Й1 задается регистром 4 кода путем записи заданного кода по потенциальным входам счетчика 3, а значение hi< - путем подключения выхода дешифратора 5, соответствующего коду Я, через элементы И 8, ИЛИ 10 и одновибратор 11 к установочному входу регистра кода.

Значения кодов Й и и определяют гранины изменения случайных временных интервалов и устанавливаются предварительно, так как максимальное число, записываемое в счетчик 3, равно Й, счетчик 3 до переполнения не доходит, поэтому его сигнал переполнения не оказывает влияние на работу устройства.

С приходом сигнала "Пуск на второй вход триггера 1 блокируется подача им пульсов с высокочастотного генератора2 импульсов на вход счетчика 3, и счет+ чик 3 начинает подсчитывать импульсы, поступающие с периодом Г О на его вход с выхода низкочастотного генератора 6 импульсов. Кроме того, блокируется поступление сигналов с выхода дешифратора

5 через элемент И 9 и, соответственно, через первый вход элемента ИЛИ 10, В момент поступления сигнала Пуск в счетчике находится код,.значения которо-. го с ц чайны и равномерно распределены

62 4 может прийти в любой момент времени при любом состоянии счетчика 3, Момент времени Ь соответствует приходу импульса Пуск сразу после установки счетчика 3 в состояние l4q при этом длительность выходного интервала мак- .

Р симальна и равна(ф, ц„-) (. . Момент времени соответствует прихо5 ду импульса Пуск тогда, когда счетчик 3 почти достигает состоянии Ng при этом длительность выходного интер вала составляет часть периода (,„, т,е. находится вблизи нуля, Таким образом, длительность временных. интервалов в прототипе -изменяется в диапазоне от 0 до (,М -4 ) иц., где Гд — период импульсов низкочастот-. ного генератора.

В течение интервала времени счет,чик 3 подсчитывает импульсы от высокочастотного генератора, при этом код счетчика изменяется от К до Й . В момент t приходит импульс Пуск, при этом на вход счетчика 3 начинают поступать импульсы из низкочастотного генератора. Интервал времени Т от момен.та прихода импульса Пуск до момента переполнения счетчика 3 определяет длительность выходного интервала (фиг. 2д).

Момент . соответствует приходу им, пульса Пуск,"- в момент установки счетчика 3 в состояние М, при этом длительность mvmgNox o интервала (4 ) максимальна и равна(к-iЧ )

Момент t соответствует приходу импульса Пуск в момент, когда счетчик почти достигает состояния Й4, при этом длительность выходного интервала минимальна и равна (д.к Ng ) 7, „„.

Таким образом, в отличие от прототипа, в котором длительность выходного интер вала,изменяется в диапазоне от 0 до (Я вЂ” N< ) g, в предлагаеьом устройстве длительность выхо щого интервала изменяется в диапазоне от (Q. — й<) н, к до (g - К1 ) и<., где — количество разрядов счетчика, т.е. предлагаемое устройство позволяет регулировать минимальные и максимальные значения длительности временных интервалов, что соответствует достижению поставленной цели.

3 10221 в диапазоне от h} до и . За счет блокировки сигнала с выхода дешифрато, ра 5 счетчик 3 достигает переполнения, Бго сигнал перепощнения через элемент

ИЛИ 10 и одновибратор 11 поступает на установочный вход регистра 4 кода, вызывая очередную установку счетчика 3. в состояние 1», и, кроме того, через открытый элемент И 7 поступает на пер вый вход триггера 1> Триггер 1 возвра- .щ щается в исходное состояние. При этом на вход счетчика 3 начинают поступауь сигналы с высокочастотного генерато ра 2. На выходе устройства появляются временные интервалы, имеющие случайную 15 длительность, которая меняется в диапазоне o (g"-g<}Q„„po(gk» и Г Ч, где К вЂ” количество разр щов счетчйка 3;

Й „-минимальный код, записываемый в счетчик 3; Й - максимальный код, записываемый в счетчик 3.

Для того, чтобы значения длительности временных интервалов были распределены по случайному равномерному закону, частоты генераторов 2 и 6 должны отличаться значительно больше, чем на порядок, а период поступления сигналов

Пуск должен более чем в 2 раза превышать период следования импульсов на выходе низкочастотного генератора 6 импульсов. Кроме того, должно соблюдать. ся условие()» М< (Н Q

Временная диаграмма, представленная на фиг. 2, поясняет работу устройства, где q - число импульсов; поступающих в счетчик 3 в прототипе; g последовательность импульсов "Пуск в прототипе; Щ - число импульсов, поступающих в счетчик 3 в предлагаемом устройстве; 2 - последовательность импульсов "Пуск." в предлагаемом устройст 4О ве;: Д- вьиодной сигнал предлагаемого устройства;.

В течение интервала в счетчик 3 поступают импульсы иэ высокочастотного генератора 2, при этом код, записывав- 45 мый в счетчик 3, изменяется от Ц до

Hg (на фиг.. 2 а и б; для упрощения дискретное изменение состояния счетчика 3 изобрежено в виде непрерывного сигнала):

В момент Ь (фиг. 26) приходит им- Ю пульс Пуск,", при этом в счетчик 3 начинают поступать импульсы из низкочастотного генератора (фиг. 2а) излом пилы в момент 1 . Интервал времени T от момента прихода импульса "Пуск" до 55 момента достижения счетчиком 3 состоя-. ния Й определяет длительность выходного интервала устройства. Сигнал «Пуск

Предлагаемое устройство обладает . более широкими функциональными воз, можностями за счет регулирования

; минимальных и максимальных значений длительности временных интервалов, в то время как базовый обьект позволяет

1022162 .

$ ре гулировать только маййимальные зна чения случайеых чисел, Возможность из- менения границ диапазона значений временных интервалов позволяет расширить область применения таких устройств для имитации сигналов со случайными пара -, метрами в стохастическом моделирова= нии при испытании радиоэлектронной аппаратуры и др.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства определяется тем, что уменьшается время наладки аппаратуры за счет того, что испсльзуются все значения случайных чисел, задаваемых генератором„й, следовательно, увеличивается экономическая .эффективность аппаратуры для сбора, накопления, обработки и регистрации гидрометерологической информации. При применении аппаратуры для наладки известного устройства используются не все значения случайных чисел, задаваемых генератором, 10,поскольку они изменяются не от Й до, а от 0 до Й - Я, . Поэтому время наладки аппаратуры известным устройством примерно в 2 раза больше, чем время наладки предлагаемым.

ВНИИПИ Заказ 4046/41 Тираж 706 Подписное филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4