Генератор случайных временных интервалов

 

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий два триггера , регистр кода, выходы , разрядов которого соединены с вxoдa Ф соответствующих разрядов счетчика, а входы разрядов регистра кода являются группой входов задания величины временных интервалов генератора, входом Пуск которого является нулевой вход первого триггера, единичный выход которого соединен с входом высокочастотного генератора импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, нулевой выход первого триггера является выходом первого потока временных интервалов генератора и соединен с входом низкочастотного генератора импульсов и с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к единичному выходу второго триггера, а выход первого элемента И является выходом второго потока временных интервалов генератора, отличающийся тем, что, с целью упрощения генератора, он содержит второй и третий элементы И и формирователь импульсов, вхор которого подключен к выходу переполнения счетчика, счетньй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу низкочастотного генератора импульсов, вход которого § объединен с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы (Л которых объединены между собой и подключены к выходу формирователя импульсов , нулевой вькод второго триггера соединен с третьим входом второго элемента И, выход которого соединен с единичными входами первого и второго триггеров, единичный выход второго триггера соединен с третьим входом третьего элемента И, выход которого соединен с нулевым входом второго триггера и с синхронизирующим входом регистра кода.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1116429

3(ц G 06 F 7/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3590655/18 — 24 (22) 13.05.83 (46) 30.09.84. Бюл. N - 36 (72) В.С.Батраченко и А.И.Кузьмин (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N - 718840, кл . С 06 F 7/58, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

N- 993445, кл. Н 03 К 3/84, 1981 (прототип) . (54) (57) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий два триггера, регистр кода, выходы, разрядов которого соединены с входами соответствующих разрядов счетчика, а входы разрядов регистра кода являются группой входов задания величины временнык интервалов генератора, входом

"Пуск" которого является нулевой вход первого триггера, единичный выход которого соединен с входом высокочастотного генератора импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, нулевой выход первого триггера является выходом первого потока временных интервалов генератора и соединен с входом низкочастотного генератора импульсов и с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к единичному выходу второго триггера, а выход первого элемента И явля ется выходом второго потока временных интервалов генератора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упроще- ния генератора, он содержит второй и третий элементы И и формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу переполнения счетчика, счетный вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу низкочастотного генератора импульсов, вход которого объединен с первыми входами второго 3 и третьего элементов И, вторые входы которых объединены между собой и под-- %УФ ключены к выходу формирователя им- С" пульсов, нулевой выход второго триггера соединен с третьим входом второ- Ы

ro элемента И, выход которого соединен с единичными входами первого и

МаЬ второго триггеров, единичный выход второго триггера соединен с третьим входом третьего элемента И, выход ко- Ж торого соединен с нулевым входом вто- 44 рого триггера и с синхронизирующим Я .входом регистра кода.

1 11164

Изобретение относится к вычислительной и импульсной технике, в частности к устройствам формирования случайных временных интервалов, длительность которых равновероятна;

Йзвестен генератор случайных вре5 менных интервалов, содержащий низкочастотный и высокочастотный генераторы, элемент ИЛИ, счетчик импульсов, в который за интервал времени, определяемый периодом следования запускающих сигналов, поступает серия импульсов с высокочастотного генератора.

Случайное значение кода, запоминаемого счетчиком, зависит от числа импульсов в серии. После поступления . запускающего сигнала счетчик подсчитывает импульсы с низкочастотного генератора до переполнения, при этом формируется временной интервал, длитель— ность которого пропорциональна обратному коду числа, записанного в счетчике в момент запуска. Упомянутое устройство работает в ждущем режиме, формирует временные интервалы случайной длительности с приходом запускающих сигналов (1 ).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гене-. ратор случайных временных интервалов, 30 содержащий последовательно соединенные первый триггер, нулевой вход которого является запускающим входом генератора, высокочастотный генератор, элемент ИЛИ и счетчик, низкочастотный генератор, вход которого соединен с

° нулевым выходом первого триггера, являющимся первым выходом генератора, а также регистр кода и последовательно соединенные первый элемент И, дополнительный счетчик, управляющий триг-

rep и второй элемент И. Первый вход первого элемента И подключен к единичному выходу управляющего триггера, вторые входы обоих элементов И подключены к выходу низкочастотного генератора. Выход второго элемента

И подключен к второму входу элемента

ИЛИ, Выход первого исполнительного счетчика соединен с единичными входами обоих триггеров и стробирующим 50 входом блока начальной установки, выходы которого соединены с установочными входами дополнительного счетчика, а управляющие входы блока являются управляющими входами генератора 2).

Недостатком упомянутого генератора является сложность, заключающаяся

29 в том, что в своем составе он содержит два многоразрядных счетчика, которые по своему устройству значительно сложнее, чем, например, элементы И, ИЛИ, триггеры и формирователи импульсов.

Цель изобретения — упрощение генератора без ухудшения его технических характеристик.

Для достижения поставленной цели в генератор случайных временных интервалов, содержащий два триггера, регистр кода, выходы разрядов которого соединены с входами соответствующих разрядов счетчика, а входы разрядов регистра кода являются группой входов задания величины временных интервалов генератора, входом "Пуск" которого является нулевой вход первого триггера, единичный выход которого соединен с входом высокочастотно— го генератора импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, нулевой выход первого триггера является выходом первого по-. тока временных интервалов генератора и соединен с входом низкочастотного генератора импульсов и с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к единичному выходу второго триггера, а выход первого элемента И является выходом второго потока временных интервалов генератора, введены второй и третий элементы И и формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу переполнения счетчика, счетный вход которого подключен к выходу элемента

ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу низкочастотного генератора импульсов, вход которого объединен с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых объединены между собой и подключены к выходу формирователя импульсов, нулевой выход второго триггера соединен с третьим входом второго элемента И, выход которого соединен с единичными входами первого и второго триггеров, единичный выход второго триггера соединен с третьим входом третьего элемента И, выход которого соединен с нулевым входом второго триггера и с синхронизирующим входом регистра кода.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого генератора, на фиг. 2— временные диаграммы, иллюстрирукнцие его работу. з 11164

Генератор содержит триггер 1, высокочастотный генератор 2 импульсов, / элемент 3 ИЛИ, счетчик 4, формирователь 5 импульсов, низкочастотный генератор 6 импульсов, регистр 7 кода, элементы 8, 9 и 10 И, триггер

1.1 .

Устройство работает следующим образом.

На эпюрах фиг. 2 а-е представлены временные диаграммы работы основных элементов устройства, для К-разрядного счетчика, в качестве примера взято К = 2 -3 (К „, — управляющий код) .

Al

t5

В исходном состоянии оба триггера)

1 и 11 находятся в единичном состоя-нии, импульсы с выхода высокочастотног о г ен ерат ора 2 ч ер е з эл е мент ИЛИ

3 поступают на счетный вход счетчика

4 с периодом Ф „„и подсчитываются им (эпюра 2 д). При поступлении запускающего сигнала на шину 12 (эпюра 2а) первый триггер 1 устанавливается в нулевое состояние (нулевой выход эпюра 2б). В счетчике 4 в момент запуска записан код от К . = 0 до К °

3 1

2К-1. При появлении разрешающего сигнала на нулевом выходе первого триггера 1 (эпюра 2, б) низкочастотный

° генератор Ь включаетс я, а высокочастот30 ный генератор 2 выключается, импульсы с выхода низкочастотного генератора 6 через элемент ИЛИ 3 начинают поступать с периодомС ч на счетный вход счетчика 4 (эпюра 2 д) и подсчитываются последним до момента переполнения, который наступает после прихода 2 — К . импульсов. При этом

К

) сигнал переполнения счетчика 4 с выхода формирователя 5 импульсов (эпю- 40 ра 2. в) через третий элемент 10 И поступает на нулевой вход второго триггера 11, переводя его в нулевое состояние (нулевой выход — эпюра 2 r), и одновременно поступает на стробирующий вход регистра 7, в результате код К, подаваемый на управляющие входы регистра 7 (шины 13-15), записывается в соответствующие разряды счетчика 4, во всех разрядах которого к этому моменту были записаны "нули".

Счетчик 4 продолжает подсчитывать

29 4 импульсы, вырабатываемые низкочастотным генератором 6 (эпюра 2,д), и после поступления 2 — К,„импульсов он

К вновь переполняется. Сигнал переполнения счетчика 4 с выхода формирователя 5 импульсов (помечено на эпюре

2 в) через второй элемент И 9 поступает на единичные входы обоих триггеров 1 и 11, переводя их в единичное состояние (эпюры 2 б,г) . С этого момента счетчик 4 продолжает подсчитывать импульсы, вырабатываемые высокочастотным генератором 2 (эпюра 2 д) . На первом выходе устройства (шина 16) формируются временные интервалы (выходные сигналы), значения длительности которых Т случайны и равномерно распределены в диапазоне от (2 — К„,) Т до (2 — К,) c „ö, гнч математическое ожидание значений Т

m регулируется кодом К и составляет

К-1

К,„) "гнч

На втором выходе устройства (шина 17) форйируются временные интервалы (выходные импульсы), значения длительности которых Т2 случайны и равномерно распределены в диапазоне от 0 до 7 „ц 2к, а математическое ожидание m, значений Т, неизменно и сос, тавляет m = нч 2 . Выходные импуль2,„.,к12 сы на первом и втором выходах устройства (эпюры 2 б и е соответственно) перекрываются во времени. (их передние фронты совпадают), а значения длительностей Т, и Т коррелированы, так как

2 отличаются на постоянную величину, равную AH@(2 К )к

Результаты опытной проверки макета предлагаемого устройства подтвердили его преимущество по сравнению с прототипом, являющимся базовым объектом, заключающееся в упрощении устройства без ухудшения его технических характеристик за счет исключения дополнительного счетчика, содержащего несколько IK-триггеров, и введения относительно несложных элементов — формирователя импульсов и второго и третьего элементов И.

1116429.

Фиг.1

1116429

I !

I 1

Я иУ. 2

Составитель А.Карасов

Редактор M.Êåëåìåø Техред T.Äóáèí÷àê Корректор М.Максимишинец <

Заказ 6931/39 Тираж б98 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Филиал ППП"Патент", r. У1кгород, ул . Проектная, 4