Генератор псевдослучайных последовательностей

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет увеличения числа формируемых кодовых последовательностей. Программа формирования выходной псевдослучайной последовательности кодов размещается в буферном запоминающем блоке 6 (в запоминающем устройстве

СО 03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11(Я А1

<5Н Н О3 K 3/84

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к авторскому свидетельству

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 } 4235491/24-21 (22) 27.04,87 (46) 07.)2 ° 88. Бюл. Я- 45 (72) В.С.Лупикав, В.В.Богданов и Б.С.Масленников (53) 621.374,2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 993444, кл. Н 03 К 3/84, 1981 .

Авторское свидетельство СССР

Р 1095367, кл. Н 03 К 3/84, 1984. (54) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения — расф щирение функциональных возможностей за счет увеличения числа формируемых кодовых последовательностей ° Про грамма формирования выходной псевдослу.чайной последовательности кодов размещается в буферном запоминающем блоке 6 (в запоминающем устройстве

1443141

13 произвольной выборки). Работа устройства обеспечивается выдачей необходимых управляющих воздействий с блока 8 управления. Собственно псевдослучайные последовательности формируются реверсивным регистром 2 сдвига с сумматорами 3 и 4 по модулю два в цепи его обратной связи. При этом запись исходных кодов, формирование участков псевдослучайной последовательности, выдача необходимых кодов в заданные контролируемые объекты группы 22, выдача опорных сигналов в блок 8 управления осуществляются по

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в вычислительной.и контрольно-диагностической технике.

Цель изобретения — расширение функ- . циональных возможностей генератора псевдослучайных последовательностей за счет увеличения числа формируемых кодовых последовательностей. 10

На фиг.1 представлена структурная схема генератора псевдослучайных последовательностей; на фиг.2 — схема блока управления; на фиг.3 — программа работы генератора, 15

Генератор псевдослучайных последовательностей содержит генератор 1 тактовых импульсов, реверсивный pe" гистр 2 сдвига, первый 3, второй 4 сумматоры по модулю два, счетчик 5

20 импульсов, буферный запоминающий блок 6, блок 7 элементов И, блок 8 управления, первый 9 и второй 10 элементы И, элемент 11 задержки, шину

12 установки, соединенную с входами установки реверсивного регистра 2 сдвига, буферного запоминающего блока 6 и блока 8 управления, первый вход которого соединен с выходом генератора 1 тактовых импульсов и с первым входом первого элемента И 9, выход которого соединен со счетным входом счетчика 5 импульсов и с входом синхронизации реверсивного регистра 2 сдвига, первый и второй информационные входы которого соединепрограмме, размещенной в буферном запоминающем блоке 6, запоминающее устройство 13 произвольной выборки которого адресуется счетчиком 14 адреса. Работа устройства синхронизируется генератором 1 тактовых импульсов.

Устройство также содержит счетчик 5 импульсов, блок 7 элементов И, элементы И 9 и 10, элемент задержки 11, шину 12 установки, элемент ИЛИ 15, Приведены примеры реализации буферного запоминающего блока 6, блока 8 управления, пример программы работы устройства, 3 ил, ны с выходами соответственно первого

3 и второго 4 сумматоров по модулю два, входы последних соединены с выходами с оо тветствующих раз рядов реверсивного регистра 2 сдвига, первый вход управления которого соединен с вторым выходом буферного запоминающего блока 6 и с четвертым входом блока 8 управления, первый выход которого соединен с входом буферного запоминающего блока 6, с вторым входом первого элемента И 9 и с вторым входом второго элемента И 10, выход которого соединен с вторыми .входами элементов И блока 7 элементов И, первые входы элементов И которого соединены

l с соответствующими выходами второй группы выходов буферного запоминающего блока 6, вторая группа выходов которого соединена с группой информационных входов реверсивного регистра 2 сдвига и с группой информационный входов счетчика 5 импульсов, вход синхронизации и выход которого соединены соответственно с вторым выходом и вторым входом блока 8 управления, третий вход которого соединен с первым выходом буферного запоминающего блока 6, третий выход последнего соединен с вторым входом управления реверсивного регистра 2 сдвига.

Выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с входом элемента 11 за" держки, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 10.

14431

Буферный запоминающий блок 6 содержит запоминающее устройство 13 произвольной выборки (ЗУПВ), адресные входы которого соединены с выходами счетчика 14 адреса, счетный вход которого соединен с выходом элемента

ИЛИ 15, первый вход которого является входом буферного запоминающего блока 6, вход установки которого сое- 10 динен с входом установки счетчика 14 адреса. Второй вход элемента ИЛИ 15 соединен с входом управления ЗУПВ 13, соответствующие выходы которого являются первым, вторым и третьим выхода- 15 ми и первой, и второй группами выходов буферного запоминающего блока 6.

Блок 8 управления содержит (фиг.2) первый 16 и второй 17 элементы И. Ртриггер 18, выход которого соединен 20 с первым входом первого IK-триггера

19, первый выход которого соединен с первым входом второго IK-триггера 20, элемент ИЛИ 21, первый вход которого является четвертым входом блока 8 уп- 25 равления и соединен с вторым входом второго IK-триггера 20, первый выход которого является первым выходом блока 8 управления, первый вход последнего соединен с входом синхронизации 30 второго IK-триггера 20 и с входом синхронизации первого IK-триггера 19, второй выход которого соединен с первым входом первого элемента И 16, выход последнего соединен с входом З5 установки D-триггера 18, вход синхронизации которого соединен с вторым выходом второго IK-триггера 20, вход установки которого соединен с выходом второго элемента И 17, первый 40 вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 21, второй вход которого является вторым входом блока 8 управления, вход установки которого соединен с вторыми входами первого 16 и 45 второго 17 элементов И и с входом установки первого IK-триггера 19, первый выход которого является вторым выходом блока 8 управления, третий вход которого соединен с информацион-.50 ным входом D-триггера.18, Из об раж ена также группа ко нтролируемых объектов 22 (фиг. 1), входы синхронизации ко то рых соединены с соответствующими выходами блока 7 элементов И. Информационные входы (для подачи тестовых воздействий) группы контролируемых объектов 22 соединены с выходами соответствующих разрядов реверсивного регистра 2 сдвига, Генератор работает следующим образом.

Перед началом работы составляется программа формирования выходной псевдослучайной последовательности кодов в виде последовательности инструкций.

Каждая инструкция программы содержит и+1+3 разряда. Три разряда инструкРн 1 Ä+I+z 1 и Р 3 соДеРжат код операции, выполняемой генератором. Разряд к „.р+ содержит признак конца программы (1„ Р, йО в последней инструкции программы), а в остальных инструкциях kw,Р,э =1. Разряд Ед Р+г определяет направление формирования участка псевдослучайной последовательности: в прямом направлении при k„. — О и в обратном направлении при

1с„,Р+ =1. Разряд k „,Р„ является идентификатором содержимого разрядов kР+1, ...,k +ä инструкции.

EcJIH k > Р„=О, То при BbIIIGJIHeHHH . инструкции генератор осуществляет операцию, определенную разрядами

kÄ+<+» 1„,1 на участке последовательности длиной в а кодов. При этом разряды 1 Р,,, ° ., 1 + „содержат дв оичный код длины Ь участка псевдослучайной последовательности. При

1 Р+, =1 разряды 1 Р+1,...,ЕР+ содержат исходный код участка псевдослучайной последовательности, который при выполнении инструкции заносится в реверсивный регистр 2 сдвига. В разрядах 1,,...,1, где 1 — количество потребителей информации, хранятся признаки выдачи выходной последовательности кодов генератора каждому из

1 потребителей.

Если k;=1, где i=1,...,1, то при выполнении инструкции на выходе i-ro элемента И блока 7 элементов И (управляющем i-м выходе устройства) формируется сигнал сопровождения каждого информационного слова формируемой последовательности на выходах реверсивного регистра 2 сдвига (на выходах генератора). Если k; = О, то на выходе

i-ro элемента И блока 7 элементов И поддерживается уровень логического

I1 11

О, т. е. формируемая генератором последовательность кодов маскируется для i ãо потребителя (объекта контроля).

14431

Составленная программа загружается в буферный запоминающий блок б (в

ЗУПВ 13) где она хранится и может быть многократно использована, Перед .загрузкой программы сигналом по шине

12 установки обнуляется счетчик 14 адреса буферного запоминающего блока б. На шины данных ЗУПВ 13 подается первая инструкция программы и уровнем логического "О" сигнала сопровождения данных по шине управления ViH

ЗУПВ 13 она записывается в его нулевую ячейку. Задним фронтом сопровождающего сигнала, проходящего через элемент ИЛИ 15, производится модификация содержимого счетчика 14 адреса, т.е. к его содержимому до. бавляется единица. Аналогично в ЗУПБ

13 записываются остальные инструкции программы. По окончании записи инструкций в ЗУПВ 13 на его шине управления Е поддерживается уровень логической "1", задающий для ЗУПБ 13 режим считывания ° После загрузки про граммы сигналом по шине 12 установки снова обнуляется счетчик 14 адреса, устанавливается в исходное состояние реверсивный регистр 2 сдвига и обнуляются триггеры 18-20 блока 8 уп— равления.

Начало формирования псевдослучайной последовательности кодов задается сигналом, поступающим на S-вход итриггера 18 в блоке 8 управления, Первая инструкция приведенной программы (фиг.3) для 1=4 обеспечивает запись в реверсивный регистр 2 сдвига исходного кода А первого участ"4g ка псевдослучайной последовательно"ти. При выполнении второй инструкции генератор формирует первый участок псевдослучайной последовательности длиной в 111 кодов в прямом направлении, начиная от кода А для второго и четвертого потребителей (группы контролируемых объектов 22). Третья инструкция обеспечивает запись в реверсивный регистр 2 сдвига исходного кода В второго участка псевдослучайной последовательности. При выполнении четвертой инструкции генератор формирует второй участок псевдослу4айной последовательности кодов в об- 5„ ратном направлении, начиная от кода

В, для первого и третьего потребителей группы 22 объектов контроля. После подачи сигнала на S-вход D-тригге41 6 ра 18 (блока 8 управления) он устанавливается в единичное состояние, По отрицательному фронту тактово,го. импульса в IK-триггер 19 записывается единица и обнуляется D-триггер 18. Положительный импульс с первого (прямого) выхода IK-триггера 19 переписывает содержимое разрядов 1+1, ... „1+n конструкции из нулевой ячейки

ЗУПБ 13 в вычитающий счетчик 5 импульсов. При этом разряды инструкции с первого по 1-й и+1+1, и+1+2, и+1+3 разряды присутствуют на выходах ЗУПВ

13, так как оно находится в режиме считывaíèÿ. Единичный сигнал, присутствующий на и+1+1 выходе ЗУПВ 13, поступает на первый вход управления режимом реверсивного регистра 2 сдвига и переводит его в режим записи кода с группы его информационных входов (9 ° 4 9П

Очередной тактовый импульс (в блоке 8 управления) сбрасывает в нуль

".П -триггер 19 и устанавливает в единичное состояние IK-триггер 20, сигнал с первого (прямого) выхода, которого разрешает прохождение тактового импульса от генератора 1 тактовых импульсов через первый элемент И 9 на вход синхронизации реверсивного регистра 2 сдвига, Этот тактовый импульс производит зались в регистр 2 кода A с выходов 1+1,.;.,1+и ЗУПВ 13 и своим отрицательным фронтом сбрасывает в нуль ХК"триггер 20, поскольку на его второй вход (К-вход) поступает единичный сигнал с выхода n4*1+) разряда ЗУПВ 1 3. Тактовый счгнал генератора 1 тактовых импульсов, под воздействием которого производится запись информации в реверсивный регистр 2 сдвига, задержанный на элементе 11 задержки и.прошедший через второй элемент И 10, поступает на вторые входы элементов И блока 7 злементов И, Однако на выходы генератора тактовый сигнал не проходит, так как на выходах с первого по 1-й ЗУПБ

13 в данный момент присутствуют нулевые уровни сигналов.

Положительный импульс с прямого выхода ХК-триггера 20 поступает на вход элемента 83I11 15 (буферного запоминающего блока 6). По заднему фронту этого импульса счетчик 14 адреса .буферного запоминающего блока 6 переходит в следующее состояние. При

1443 этом на выходах ЗУПВ 13 выставляется вторая инструкция программы. Задний фронт импульса с инверсного выхода IK-триггера 20 устанав.5 ливает в единичное состояние D-триггер 18, так как на его D-вход поступает единичный сигнал с выхода n+1+3 разряда ЗУПВ 13. Далее происходит выполнение второй инструкции программы. 10

По отрицательному фронту тактового импульса устанавливается в единичное с. состояние IK-триггер 19 и обнуляется

D-триггер 18 блока 8 управления. Положительный импульс с выхода IK-триг- 15 гера 19 переписывает разряды 1+1,..., 1+n второй инструкции в вычитающий счетчик 5 импульсов. Сигналы с выходов n+1+1, n+1+2 разрядов ЗУПВ 13, поступая на входы управления режимом 20 реверсивного регистра 2 сдвига, переводят era в режим сдвига кода в прямом направлении.

Отрицательный фронт следующего тактового импульса сбрасывает в нуль

IK-триггер 19 и устанавливает в единичное состояние IK-триггер 20. Сигнал с первого (прямого) выхода этого триггера разрешает прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 1 З0 тактовых импульсов через первый элемент И 9 на вход синхронизации реверсивного регистра 2 сдвига и счетный вход вычитающего счетчика 5 импульсов. Каждый тактовый импульс с выхода элемента И 9 осуществляет формирование кода псевдослучайной последовательности первого участка на выходах генератора и уменьшает на еди-, ницу содержимое вычитающего счетчика 40

5 импульсов, в который был занесен код Q I длины первого участка псев-, дослучайной последовательности. Цри этом каждое формируемое состояние на выХодах реверсивного регистра 2 45 сдвига генератора сопровождается сигналом на выходах блока 7 элементов И для второго H четвертого пользователей, которые формируются на выходах соответствующих элементов И блока 7 элементов И стробирующим сигналом с выхода второго элемента И 10, После того, как содержимое вычитающего счетчика 5 импульсов становится равным нулю, на его выходе фор- мируется отрицательный импульс, который, поступая через элемент ИЛИ 21 и элемент И 17 на вход установки

141 8 (R-вход) ЕК-триггера 20 блока 8 управлейия, сбрасывает его в нуль. Прохождение тактовых импульсов через элементы И 9 и 10 прекращается и формирование первого участка псевдослучайной последовательности заканчивается. Задний фронт импульса с прямого выхода IK-триггера 20 переводит счетчик 14 адреса буферного запоминающего блока 6 в следующее состояние. На выходах ЗУПВ 13 выставляется третья ин- . струкция программы. Задний фронт импульса с инверсного выхода ЕК-триггера 20 устанавливает D-триггер 18 в единичное состояние и начинается выполнение третьей инструкции програм" мы. Третья и четвертая инструкция программы выполняются аналогично первым двум, Последняя (четвертая) инструкция программы содержит признак конца программы (k „ <, ==О), который после завершения выполнения этой инструкции запрещает установку в единичное состояние D-триггера 18 блока 8 управ- ления. При выполнении четвертой инструкции программы данные выдаются для первого и третьего пользователей.

На этом процесс формирования выход- ной последовательности кодов по приведенной программе заканчивается, Таким образом, при использовании генератора в качестве источника тестовых воздействий обеспечивается возможность формирования в процессе контроля тестовых воздействий для нескольких групп входов контролируемых устройств при обеспечении четкой синхронизации тестовых воздействий для различных групп входов между собой. формула изобретения

Генератор псевдослучайных последовательностей, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом блока управления и с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов и с входом синхронизации реверсивного регистра сдвига, первый информационный вход которого соединен с выходом первого сумматора по модулю два, входы которого соединены с выходами соответствующих разрядов реверсивного регистра сдвига, второй информационный вход которого соединен с выходом второго сумматора по модулю два, входы

1443 которого соединены с выходами соответствующих разрядов реверсивного регистра сдвига, вход установки которого соединен с шиной установки, с

5 входом установки буферного запоминающего блока. и с входом установки блока управления, первый выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с входом буферного запоминающего блока, первая группа выходов которого соединена с группой информационных входов реверсивного сдвига и с группой информационных входов счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым входом блока управления, второй выход которого соединен с входом синхронизации счетчика импульсов, блок элементов И, о тл и ч а ю шийся тем, что, с 20 целью расширения функциональных возможностей генератора псевдослучайных последовательностей за счет увеличе141 1О ния числа формируемых кодовых последовательностей, в него введены последовательно соединенные элемент задержки и второй элемент И, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, третий вход которого соединен с первым выходом буферного запоминающего блока, второй выход которого соединен с четвертым входом блока управления и с первым входом управления реверсивного регистра сдвига, второй вход управления которого соединен с третьим выходом буферного запоминающего блока, выходы второй группы выходов которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И блока элементов

И, вторые входы элементов И которого соединены с выходом второго элемента И, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом элемента задержки.

1443141

Адрес инсарукцци ЙЖ ф)йь%7Р /РзфЯФ/ 4Я©друиудд у

63ЧЙВ О П di5 Л С+1 п е а ... +

0 0 4 4 0 0 Р g

/ О О ar n г 1 1 8 0 0

У 0 f О дР О f Р 1

Составитель Ю.Бурмистров

Редактор И,Бланар Техред А. Кравчук Корректор О. Кравцова

Заказ 6394/53 Тираж 929 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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