Датчик случайных чисел

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (SD4 G06 F 7 58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

c: с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3797331/24-24 (22) 04. 10. 84 (46) 07.05.86. Вюл. № 17 (72) Л.Т.Куницына, В.В.Сергеев и С.В.Тюрин (53) 681.325(088.8) .(56) Приборы и техника эксперимента, 1981, № 2, с. 133.

Авторское свидетельство СССР № 430371, кл. G 06 F 7/58, 1973. (54) ДАТЧИК СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при цифровом моделирова" нии устройств радиолокации и передачи цифровой информации. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем генерирования заданного количества случайных чисел из допустимых подмножеств. Устройство содержит два генератора, блок из и-элементов И, анализатор кодовых комбинаций и последовательно соединенные триггер, элемент И, схему запрета, рекуррентный регистр

„,SU„» 1229760 А1 сдвига, и-выходов последнего соединены с соответствующими информацион"ными входами анализатора кодовых комбинаций, выход последнего соединен с первыми управлякп ими входами блока из и-элементов И, вторые, управлякщие входы последнего соединены с выходом элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго генератора, выход первого генератора подключен к второму входу схемы запрета, выходы блока из и-элементов И подключены к выходу устройства. Новым в устройстве является введение в него тумблерного регистра, счетчика и блока сравнения, первый вход последнего соединен с выходом тумблерного регистра, второй вход — с выходом счетчика, а выход - с вторым входом триггера, первый вход счетчика подключен к выходу анализатора кодовых комбинаций, второй вход счетчика - к первому входу триггера, а управлякщий вход ана» лизатора кодовых комбинацнй соединен с выходом элемента И. 2 sn.

1 12

Изобретение относится к вычислительной технике и может использовать ся для формирования последовательностей равновероятных многоразрядных случайных чисел.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей датчика случайнъm чисел эа счет задания требуемого количества формируемых чисел из допустимого подмножества.

Ка фиг.1 приведена блок-схема, на фиг.2 — схема анализатора коцов.

Датчик содержит генератор 1 импульсов, элемент ЗАПРЕТ 2, рекуррентный регистр 3 сдвига, группу элементов И 4, анализатор 5 кодов, элемент

И б, триггер 7, генератор 8 импульсов, схему 9 сравнения, счетчик 10, регистр 11 кода.

Анализатор 5 кода содержит генератор 12 импульсов, элемент И 13, счетчик 14 адреса, блок 15 памяти, схему

16 сравнения.

Датчик случайных чисел работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер ? сброшен, запрещая прохождение сигналов "Опрос" с выхода генератора 8 через элемент И 6, сигналы с выхода генератора 1 через элемент ЗАПРЕТ 2 меняют состояние рекуррентного регистра 3 сдвига, образуя на его выходах последовательность случайных чисел, группа элементов И 4 и элемент И 13 анализатора 5 кодов закрыты управляющим сигналом с выхода элемента И 6, счетчик 10 обнулен, на регистре 11 установлен код заданного количества случайных чисел из допустимых подмножеств, счетчик 14 адреса анализатора 5 кодов обнулен, s блоке 15 памяти анализатора 5 кодов записано разрешенное подмножество случайных чисел. С приходом на вход датчика сигнала "Опрос" триггер 7 перебрасывается, при этом высокий потенциал на его выходе открывает элемент И 6, разрешая прохождение сигналов "Опрос с выхода генератора 8 на первые входы группы элементов И 4, на вход элемента И 13 анализатора 5 и на инверсный вход элемента ЗАПРЕТ 2, блокируя тактовые импульсы генератора 1 на время, равное длительности сигнала "Опрос", зафиксировав, таким образом, в рекуррентном регистре 3 сдвига последнюю установившуюся на его выходах кодовую комбинацию. Генератор 8 пред39760 2 где

31

4О

Я

55 ставляет собой генератор импульсов

Опрос", длительность (, ) которых определяется выражением

rl

2 -1 (1)

r — частота следования импульсов генератора 1;

", — время срабатывания элемента ЗАПРЕТ 2, элемента И 6, счетчика 10;

N — разрядность рекуррентного регистра 3 сдвига.

Схема 16 сравнения анализатора 5 кодов по каждому сигналу "Опрос" производит сравнение последней установившейся на выходе рекуррентногс регистра 3 сдвига кодовой комбинации с каждой иэ кодовых комбинаций разрешенного подмножества, записанного в блоке 15 памяти. Выборку каждой комбинации из блока 15 памяти осуществляют генератор 12 импульсов, элемент И 13 и счетчик 14 адреса.

Разрядность последнего выбрана равной разрядности рекуррентного регистра 3 сдвига, что соответствует максимуму кодовых комбинаций, генериру- ° емых датчиком. Частота следования тактовьгк импульсов генератора 12 для перебора всех адресов блока 15 памяти по каждому сигналу опроса легко выбирается на основании неравенства (i), Если кодовая комбинация входит в разрешенное подмножество случайных чисел, схема 16 сравнения вырабатывает сигнал на вторые входы группы элементов И 4 и кодовая комбинация считывается с выхода датчика случайных чисел. Одновременно содержимое счетчика 10 увеличивается на единицу, фиксируя таким образом выдачу каждой разрешенной кодовой комбинации, а в схеме 9 сравнения осуществляется сравнение текущего состояния счетчика 10 с заданным регистром 11 кодом количества. случайных чисел.

В момент равенства этих значений блок 9 сравнения выдает сигнал сброса триггера 7, определяя тем самым завершение выдачи датчиком заданного количества случайных чисел из допустимых подмножеств, возвращая схему датчика в исходное состояние до прихода следующего сигнала "Опрос". Если зафиксированная регистром кодовая комбинация не входит в разрешенное подмножество, схема 16 сравнения анализатора 5 блокирует выдачу запрещенной кодовой комбинации до nputl lI хода следукицего сигнала Опрос совпадакщего по времени с установившейся в регистре:3 сдвига разрешенной кодовой комбинацией.

Ф о р м у л а изобретения

Датчик случайных чисел, содержащий триггер, единичный вход которого

11 II является входом Опрос датчика, а единичный выход триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого генератора импульсов, а выход элемента И соединен с первыми входами !

II tl элементов И группы, с входом Пуск анализатора кодов и с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ, прямой вход которого подключен к выходу второго генератора импульсов, а выход элемента

ЗАПРЕТ соединен с входом рекуррентного регистра сдвига, выходы разря229760 ф дов которого соединены с вторыми входами элементов И группы соответственно и с группой входов анализатора кодов соответственно, выход ко5 торого соединен с третьими входами элементов И группы, выходы которых являются выходами разрядов датчика, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных

1р воэможностей датчика sa счет задания требуемого количества формируемых

1 чисел из допустимого подмножества, ! он содержит счетчик, схему сравнения и регистр кода, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, выход которой соединен с нулевым входом триггера, единичный вход

11 11 которого объединен с входом Сброс счетчика, выход которого соединен що с вторым входом схемы сравнения, а счетный вход счетчика подключен к выходу анализатора, кодов.

1229/бО

ФО8. i?

Составитель А. Карасов

Техред Г.Гербер Корректор В. Бутяга

Редактор М. Бланар

Заказ 2451/49 Тираж б71 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4