Стохастический преобразователь

 

Ф

lr

ВСКСЬЮ1НАЯ ф fgff ф

vga a аа Б "И

Союз Советских

Социалистических

Республик

О rI C-А И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (и) б} }2} }

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 05.01.77 (21) 2439472/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.06.78. Бюллетень №22

{45) Дата опубликования описания 17.05.78

2 (51) М. Кл.

G 06 F 15/36

Гооудлрстееикый комитет

Совета тйикистроо СССР

IIo делам изобретеиий к DTKpbITMN

Рз» Удк

681.325 (088.8) (72» Авторы изобретения

С. И. Сухишвили и Э. В. Кавжарадзе (71) Заявитель

Тбилисский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им. Д. И. Менделеева (54) СТОХАСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в стохастических счетно- решающих устройствах.

Известно устройство для формирования псевдослучайных последовательностей, содержащее регистр сдвига с сумматором по модулю два в цени обратной связи. Однако зто устройство имеет ограниченную область применения, так как формирует только равномерно распределенные случайные числа 11).

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является стохастический преобразователь, содержащий генератор равномерно распределенных случайных чисел (2), Однако этот генератор не позволяет получать случайный код заданного веса.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя эа счет формирования случайного кода заданного веса

Для этого предлагаемый преобразователь содержит элемент И, элемент ИЛИ, линию задержки, первый, второй и третий блоки элементов И, первый и второй счет ики, первый регистр памяти и второй регистр памяти, входы которого являются входами преобразователя, а выходы соединены с первыми входами третьего блока элементов И соответственно, вторые входы которых объединены с первыми входами первого регистра памяти и подключены к выходу линии задержки, вход которой объединен с первыми входами второго блока элементов И н подключен к выходу элемента И, входы которого соединены с выходами второго счетчика, установочные входы которого соединены с выходами третьего блока элементов И, а счетный вход подключен к выходу элемента ИЛИ, входы которого объединены со вторыми входами первого регистра памяти и подключены к выходам первого б." ока элементов И соответственно, первые входы которого соединены с выходами первого счетчика соответственно, счетный вход которого соединен с первым выходом генератора равномерно распределенных слу ийных чисел, второй выход которого подключен ко вторым входам первого блоО ка элементов И, третьи входы которых соединены с инверсными выходами первого регистра памяти соответственно, прямые выходы которого подключены ко вторым входам второго блока элементов И соответственно, выходы которого являются выходами преобразователя.

6ll21l теже.

Блок-схема преобразователя приведена на черПреобразователь содержит генератор 1 равномерно распределенных случайных чисел, первый выход которого соединен со входом счетчика 2, à вто- 5 рой выход — с первыми входами блока 3 элементов И, вторые входы которого соединены с раэря ными выходами счетчика 2, а третьи входы — с инверсными выходами регистра 4 памяти, первые входы которого соедшены с выходами блока 3 элементов И и со входами элемента 5 ИЛИ, а прямые выходы — с первыми входами блока 6 элементов И, выходы которого являются выходами преобразователя, а вторые входы подключены ко входу линии 7 задержки и выходу элемента И 8, входы которого соединены с выходами счетчика 9 счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 5, а разрядные входы — с выходами блока 10 элементов И, первые входы которого подключены к выходу линии задержки 7 и ко вто- ур рым входам регистра 4 памяти, а вторые входы к выходам регистра 11 памяти, входы которого являются входами преобразователя, Преобразователь работает следующим образом.

В начальном состоянии все триггеры устройства находятся в положении "нуль". До пуска устройства вводится в двоичном коде коэффици. ент k желаемого количества единиц в генерируемом двоичном числе, с помощью клемм "вход К * в регистр 11, который переносится сразу через блок 10 элементов И в счетчик 9, так как до ввода коэффициента k на все входы элемента И 8 имеются высокие потенциалы и с выхода элемента 8 через линию задержки имеют разрешение элементы И блока 10. После записи коэффициента в счетчик 9 высокий потенциал на выходе элемента И исчезает и снимается разрешение со входов блока 6 элементов И, а через время задержки ликии 7 — с шины установка нуля регистра 4 и переписывающей шины блока 10, 4р

После этого запускается генератор 1, что равносильно запуску устройства. Первый тактовый им. пульс с выхода генератора 1, придя на первые входы блока 3 элементов И, не произведет изменение нулевого состояния регистра 4, так как все триггеры счетчика 2 находятся в нулевом состоянии и все элементы И блока 3 заперты.

Первое генерированное случайное число, которое с выхода генератора 1 в виде количества последовательных импульсов подается на вход счетчи- 5О ка 2, в зависимости от конкретного генерированного числа "единица" окажется и одном из раэря дов счетчика 2.

Второй тактовый импульс перепишет единицу

55 в соответствующий разряд регистра 4 и, пройдя через элемент 5 на счетный вход счетчика 9, уменьшит его содержимое на единицу, т.е. коду, находящемуся в счетчике 9, будет соответствовать k — l.

После второго генерированного числа единица окажется в другом разряде счетчика 2 и третий тактовый импульс перепицют эту единицу в регистр 4 и уменьшит содержимое счетчика 9 еще на одну единицу через элемент 5 и т.д. Такой процесс будет продолжаться до тех пор, пока содержимое счетчика 9 не упадет до нуля, а это произойдет после того, как в различных разрядах регистра 4 окажется k единиц, После того как счетчик 9 окажется в нулевом состоянии, появится высокий потенциал на выходе элемента И 8, получит разрешение блок 6 элементов И и выдастся код, находящийся в регистре 4, на выход. устройства через время задержки линии задержки 7. Этот же потенциал сбросит на "О" регистр 4 и снова перепишет коэффициент k c регистра 11 в счетчик 9 и процесс моделирования чисел продолжится аналогично выше описанному, Нужно отметить, что нет необходимости сбрасывать счетчик 2 на нуль после каждого генерирования, так как появление любого числа от 1 до и равновероятно.

Во время процесса генерирования возможен случай, когда единица в счетчике 2 окажется в том разряде, в котором один раз уже появлялась, в этом случае ни в регистре, ни в счетчике 9 содер. жнмое не изменится, TRK как ранее записанная единица в соответствующий триггер регистра 4 с инверсного выхода не даст разрешение на соответствукиций элемент И блока 3.

Как видно из описания работы устройства, на выходе устройства получаются коды, состоящие из определенного количества единиц и нулей непрерывно, пока генератор 1 запущен, при этом количество единиц можно менять от 1 до и.

Формула изобретения

Стохастический преобразователь, содержащий генератор равномерно распределенных случайных чисел, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей преобразователя за счет формирования случайного кода заданного веса, он содержит элемент И, зпемент ИЛИ, линию задержки, первый, второй и трепй блоки элементов И, первый и второй счетчики, первый регистр памяти и второй регистр памяти, входы которого являются входами преобразователя, а выходы соединены с первыми входами третьего блока элементов И соответственно, вторые входы которых объединены с первыми входами первого регистра памяти и подключены к выходу линии задержки, вход которой объединен с первыми входами второго блока элементов И и подключен к выходу элемента И, входы которого соединены с выходами второго счетчика, установочные входы которого соединены с выходами третьего блока элементов И, а счетный вход подключен к выходу элемента ИЛИ, входы которого объединены со вторыми входами первого регистра памяти и подключены к выходам первого блока элементов И соответственно, первые

611211

Составитель Л. Kapacos

Техред М. Борисова

Корректор Н, Ковалем

Идактор Н. Каменская

Тираж 826 Подписное

ЦНИИПИ Государственного ковипета Совета Министров СССР по делам иэобретениа и открытий

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

Закаэ 3158 40

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 входы которого соединены с выходами первого счетика соответственно, счетный вход которого соединен с первым выходом генератора равномерно распределенных слу ейных чисел, второй выход которого подключен ко вторым входам первого патока элементов И, третьи входы которых соединены с инверсными выходами первсуго регистра памяти соответственно, прямые выходы которого подключены ко вторым входам второго блока эломентов И соответственно, выходы которого являются выходами преобраэователя.

Источн пси информации, принятьк во внайние при экспертиэе:

l. Бобнев М. IL Генерирование сдучаиных сигналов, М., "Энергия", 1971. с.199.

2. Сб. "Аяшого-цифровая вы ислительиая техника", "Советское радио", М., 1968, вып.2, с.224.