Генератор случайных чисел

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве автономного датчика случайных чисел с возможностью изменения закона распределения при решении задач моделирования, а также при проведении исследований или испытаний радиоэлектронных и вычислительных устройств. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет обеспечения формирования случайных чисел с треугольным, усеченным и нормальным распределением. Генератор случайных чисел содержит генератор 1 случайных импульсов, два элемента ИЛИ 2, 3, RS-триггер 4, три элемента И 5 - 7, одновибратор 8, формирователь 9 импульсов, два счетчика 10, 11 импульсов, накапливающий сумматор 12, два элемента 13, 14 задержки, блок 15 элементов И, блок 16 сравнения. Поставленная цель достигается за счет введения в устройство второго счетчика, ряда логических блоков и новых связей между блоками. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„,Я0„„1603381 щ)5 С 06 Р 7/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИД=ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4286861/24-24 (22) 20. 07.87 (46) 30. 10.90. Бюл. N - 40 (72) В.С.Батраченко и В.В.Щеренков (53) 68 1. 3 (088 . 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 991422, кл. G 06 F 7/58, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 1531092, кл. G 06 F 7/58, 1987. (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве автономного датчика случайных чисел с возможно- стью изменения закона распределения при решении задач моделирования, а также при проведении исследований или испытаний радиоэлектронных и вы2 числительных устройств. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора за счет обеспечения формирования случайных чисел с треугольным, усеченным и нормальным распределением. Генератор случайных чисел содержит генератор случайных импульсов, два элемента

ИЛИ ?, 3, RS-триггер 4, три элемен-, та И 5-7, одновибратор 8, формирователь 9 импульсов, два счетчика 10, 11 импульсов, накапливающий сумматор

12, два элемента 13, 14 задержки, блок 15 элементов И, блок 16 сравнения. Поставленная цель достигается эа счет введения в устройство второго счетчика, ряда логических блоков и ® новых связей между блоками. 2 ил.

160338 1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве автономного датчи" ка случайных чисел с возможностью из5 менения закона распределения при решении задач моделирования, а также при проведении исследований кли ис пытаний радиоэлектронных и вычислительных устройств.

P O

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора за счет обеспечения формирования случайных чисел с треугольным, усеченным и нормальным распределением.

На фиг.i представлена электрическая схема генератора случайных чисел; на Аиг.2 — временные диаграммы работы устройства. .Генератор случайных чисел содержит генератор 1 случайных импульсов, два элемента ИЛИ 2, 3 RS-триггер 4, три элемента И 5-7, одновибратор 8, формирователь 9 импульсов, два счетчика 10 и 11 импульсов. накапливающий сумматор 12, два элемента 13 и

14 задержки, блок 15 элементог И,блок

16 сравнения.

Генератор случайных чисел работает следующим образом.

Перед началом работы сигнал, поданный на шину остановки генератора, через второй элемент ИЛИ 3 (фиг.2к) производит установку RS-триггера 4 в единичное состояние (фиг.2б) и обнуление накапливающего сумматора 12 и

35 второго счетчика 11 импульсов. Задание требуемого закона распределения . случайных чисел осуществляется подачей на вход задания вида распределе4О ния управляющего кода К = 1, 2„..., определяющего количество последовательных суммирований независимых равновероятных чисел в накапливающем сумматоре 12. Так, при К = 1 закон распределения формируемых устройством чисел N равномерный, при K = Zтреугольный, при Кч = 3 — усеченный нормальный, при К 3 — квазкнормальный (приближающийся к нормальному с .увеличением К ).

Запускающий сигнал, поданный на вход запуска генератора (фкг.2а), устанавливает RS-триггер 4 в нулевое состояние (фиг,2б), а также, пройдя через первый элемент ИЛИ 2 и третии

55 элемент И 7, запускает одновибратор

8, сигнал с выхода которого (фиг.2в) .поступает на вход первого элемента

И 5, p.-:.Эрешая поступление сигналов, вырабатываемых генератором 1 случайных импульсов (фиг.2г), на счетный вход первого счетчика 10 импульсов (Акг.2д). Длительность сигнала, вырабатываемого одновибратором 8, выбирается из условия многократного лев реполнения первого счетчика 10 импульсов в процессе подсчета пачки сигналов, вырезанной из случайного пОтОкае IIpH этОм В перВОм счетчике

10 импульсов после лрекрашения счета образуется случайный остаток, значения которого равновероятны. По срезу импульса, вырабатываемого одновкбратором 8, формирователь 9 кмпульcoâ Аормирует короткий импульс (Аиг.2е), который поступает на вхо5 синхро:гизацик накаклквающего сумма =. тора 12, птрк этом содержимое накапливающего сумматора 12 суммируется с содержимым первого счетчика 10 импульсов.

Одновременно содержимое второго счетчика 11 импульсов увеличивается на единицу — производится подсчет числа суммирований N<, которое сравнивается с величиной К с помощью блока 16 сравнения до тех пср, пока

Ng < К разрешающий сигнал на выходе блока 16 сравнения отсутствует (фкг.2к), поэтому сигнал с выхода формирователя 9 импульсов, задержанный на время ь, первым элементом 13 задержки, не проходит через второй элемент И 6. Сигнал с выхода формирователя 9 импульсов, задержанный вторым элементом 14 задержки на время ь> (фиг.2з), осуществляет повторный запуск одновибратора 8 (фкг.2в).

Далее устройство функционирует аналогичным Образом до выполнения условия N< =- К . При этом на выходе блока 16 сравнения гоявляется разрешающий сигнал (фкг.2и), сигнал с выхода первого элемента 13 задержки поступает через второй элемент И б на управляющий вход блока 15 элементов

И, осуществляя выдачу на выход случайного числа Ne сформированного в накапливающем сумматоре 12. Время существования;. числа NB на выходах определяется длительностью сигнала, поступающего с выхода ьторого элемента И 6 на управляющий вход блока

15 элементов И. Одновременно сигнал с выхода второго элемента И 6, поступая через второй элемент ИЛИ 3 {фиг. 2к), 160338

2S переводит устройство в исходное состояние — осуществляет установку RSтриггера 4 в единичное состояние и обнуление со,,ep Moro второго счетчика 11 импульсов и накапливающего сумматора 12.

Диапазон изменения случайных чисел определяется выбором необходимой разряцности первого счетчика 10 импульсов, при этом емкость накапливающсго сумматора 12 должна быть в

К1 раз больше. Величина задержки ь< выбирается из условия обеспечения завершения переходных процессов в обоих счетчиках 10 и 11 импульсов, накапливающем сумматоре 12 и блоке 1б сравнения, а величина задержки из условия превышения времени вос" становления одновибратора 8, при этом и должно выполняться условие ) для предотвращения повторного запуска одновибратора 8 после срабатыва-. ния блока 16 сравнения, Формула изобретения

Генератор случайных чисел, содержащий RS-триггер, вход R которого является входом запуска генератора, первый и второй элементы задержки, первый элемент ИЛИ, генератор случайных импульсов и блок элементов И, выходы которого являются информационными выходами генератора, счетчик импульсов, накапливающий сумматор, разрядные входы которого .соединены с соответствующими разрядными выходами счетчика, а разрядные выходы соединены с соответствующими информационными входами блока элементов И„ элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора случайных импульсов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цепью расширения

1 б функщ:овальных возможностей генератора «а счет обеспечения формирования случайных чисел с треугольным, усеченным и нормальным распределением, в него дополнительно ввецены второй счетчик импульсов, блок срав.нения,второй элемент ИЛИ, второй и третий элементы И, одновибратор и . формирователь импульсов, выход которого соединен с входом синхронизации накапливающего сумматора, с входами первого и второго элементов за; держки и со счетно входом второго счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены с первой группой соответствующих входов блока сравнения, вторая группа входов которого являешься входом задания вида распределения генератора, а выхоц соединен с перзым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, выход второго элемента задержки соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с. первым входом третьего элемента И, выход которого подключен к входу одновибратора выход которого поцключен к входу формирователя импульсов и второму входу первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу перво,о счетчика импульсов, выход второго элемента И подключен к управляющему входу блока элементов И, к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу "Сброс" второго счетчика импульсов, к входу начальной установки накапливающего сумматора. и к S-входу RS-триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с R-входом RS-триггера, а второй вход второго элемента ИЛИ является входом останова генератора.

1603381

Составитель 10.Андреев

Редактор Т,Лазоренко Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гирняк

Заказ 3386

Тираж 563

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101