Устройство для моделирования случайного выбора элементов множества

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<" 703824

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 08.08.77(21) 2516093/18-24 (.53)M. Кл.

Я 07 С 15/00

G 06 F 15/20 с присоединением заявки РЙ э

1ееудерстеенный квинтет

СССР в делан нэебретеннй н еткрытнй (23)ПриоритетОпубликовано 15 12.79. Бюллетень . 46. (53) 1 ДК 681.325 (088.8) Дата опубликования описания 20.12.79

С, А.Бурдин, В. И. Зайков, E. Н. Митичкин и A. H. Свердлик (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНОГО

ВЫБОРА ЭЛЕМ ЕНТОВ NHOKECTBA

Изобретение относится к области вычйс- : лительной техники и может быть использова-. но при моделировании сл учайных процессов.

Известно устройство для моделирования случайного выбора элементов множества, содержащее блок памяти, блок сравнения, генератор случайных чисел, блок элементов И, блок триггеров. Однако это устройство не позволяет моделировать бесповторную выборку (11, .

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для моделирования случайного выбора элементов множества, содержащее дешифратор, выходы которого соединены с информационными входами первого блока передачи кода соответственно, управляющий вход которого подключен ко входу опроса устройства, а выходы первого блока передачи кода соединены с выходами устройства и с первой группой информационных входов блока формирования номера соответственно, управляющий вход которого подключен ко входу "сброс" устройства, а вторая группа информационных входов блока формирования номера подключена к выходам второго блока передачи кода соответственно, информационные

5 входы которого подключены к выходам дешифратора соответственно, а управляющий вход второго блока передачи кода подключен ко входу синхронизации устройства (2) .

Указанное устройство обладает ограниченным быстродействием вследствие посделовательного формирования приращения номера следующего элемента множества. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства, для д6стижения которой устройство содержит регистр числа и шифратор, входы которого подключены к выходам блока формирования нс мера соответственно, а выходы шифратора соединены с информационными входами регистра числа соответственно, управляющий вход которого подключен ко входу

"сброс" устройства, я выходы регистра

7038 числа соединены с входами дешифратора соответственно.

Блок-cpeva устройства приведена на фиг. 1. На фиг. 2 приведена схема блока формирования номера.

Устройство содержит регистр 1 числа, входы которого соединены с выходами шифратора 2, а выходы через дешифратор .3 — со входами блоков 4 и 5 передачи

:кода, выходы которых соединены со входами блока 6 формирования номера. Управляющие входы блоков 1, 4, 5, 6 соединены со входами устройства, выходами которого являются выходы блока 4.

Блок 6 формирования номера содержит триггеры 7, первые входы которых подключены ко входу "сброс" устройства, и элементы 8 ИЛИ, выходы которых соединены со входами алементов 9 и 10 И, выходы которых соединены со входами элементов 8 И,ЛИ. Вторые входы элементов 8 ИЛИ и триггеров 7 являются входами ll, 12 блока . Выходы элементов

S И являются выходами 13 блока.

Устройство работает следующим образом. Выходными сигналами устройства являются сигнал Сl, приводящий устройство в исходное состояние, сигнал С2, который синхронизирует работу устройства, сигнал СЗ сигнал опроса. Номер выбзо раиного элемента выдается в виде возбуждения одного из 2 выходов устройИ

-ства во время опроса.

Одновременно с выдачей выбранного номера алемента осуществляется его запоминание в блоке 6 формирования номера. Запоминание номера осуществляется переходом в единичное состояние соответствующего возбужденной шине триггера

4О ..блока 6 формирования номера.

Формирование номера алемента множества происходит в блоке 6 формирования номера путем последовательного опроса триггеров, причем каждый триггер соот45 ветствует определенному номеру.

Для запоминания выбранного номера элемента множества служит регистр числа. Передача выбранного номера элемен- та множества осуществляется через шифратор 2. Дешифрирование номера апемен.— — --та осуществляется дешифратором 3, Согласованная работа устройства обеспечивается управляющими сигналами Cl, С2, С3, поступающими на вход устройст.ва. Сигнал Cl переводит все триггеры блока 6 формирования номера и регистра

1 числа в нулево состояние. При нулевом содержимом регистра 1 возбуждает24 Д ся первый выход дешифратора 3. Сигнал

С2 представляет собой серию тактовых импульсов, каждым иэ которых обеспечивается передача сигнала возбужденной шины дешифратора 3 через блок 5 передачи кода в блок 6. 4сфмирования номера выработка сигнала следующего номера и передача его через шифратор 2 в регистр

1 числа.

Пусть перед приходом очередного тактового импульса сигнала С2 содержимое регистра числа таково, что возбужден . (j =1)-й выход дешифратора 3. Тактовым импульсом сигнал возбужденного (1 =1)го выхода дешифратора 3 через блок 5 передачи кода передается на вход апемента 8 j ИЛИ блока 6 формирования номера, Сигнал с выхода элемента 8 ИЛИ поступает на вход элементов 9> иl

1 01 И, Так как в исходном состоянии устройства триггер 7„. находится в нулевом состоянии, то будет открыт элемент

9„. И, и сигнал, поступивший на его вход, пройдет на .выход 13. Этот сигнал поступит на вход шифратора 2 и запомнится на регистре l числа в виде следующего номера. При атом, на выходе дешифратора 3 возбуждается, j-fr выход.

После прихода следующего тактового импульса сигнала С2 будет возбежден (i + 1)-й выход дешифратора 3 и т.д.

Таким образом осуществпяется последовательный переход номеров элементов множества, Этот процесс будет продолжаться до прихода сигнала опроса .СЗ„ на время действия которого серия тактовых импульсов сигнала С2 прерывается.

Пусть к моменту прихода сигнала С3 возбужден 1 -й выход дешифратора 3. По сигналу СЗ сигнал возбужденного" выхода дешифратора через блок 4 передачи кода выдается на выход устройства и одновременно поступает на единичный вход триггера 7. блока 6 формирования номера.

Триггер 7 устанавливается в единичное состояние, чем обеспечивается запоминание выбранного номера, После сигнала опроса СЗ возобновляется серия тактовых импульсов сигнала

С2 и в устройстве реализуется процесс последовательного возбуждения шин де1 шифратора 3 с исключением шины 1

Рассмотрим случай, когда перед приходом тактового импульса возбужден выход

1 =l дешифратора 3. Тактовым импульсом сигнал возбужденного (j =1)-го вы-. хода через элемент 8„ИЛИ передается на вход элементов 9 и 10„И блока

5 70382

3 формирования номера. Так как триггер

/ находится в единичном состоянии, то будет открыт элемент 10 И, .и сигнал, поступивший на его вход, . пройдет: через элемент 8, ИЛИ на вход элементов

9. + и 10. + И. Триггер 7 „ находится в нулевом состоянии, поэтому открыт элемент 9, И, в силу чего сигнал, поступивший на его вход, пройдет на выход 13. Этот сигнал,поступит на вход шифратора 2 и запомнится на регистре 1 числа в виде следующего номера. При этом, на выходе дещифратора 3 возбужда4 ется (1+1)-й выход, а 1-й пропускается. 5

Аналогично работает устройство и в том случае, когда оказываются выбранными I подряд несколько номеров. Такой ситуации ! соответствует нахождение в единичном состоянии нескольких, рядом стоящих, триг- io геров блока 6 формирования номера. Сигнал, постуйивший на вход элементов И, управляемых левым триггером такой группы, пройдет на вход элементов И, управляемых следующим триггером, и так далее. до тех 25 пор, пока не встретится триггер, находя .щийся в нулевом состоянии. Сигнал про;ходит на выход 13, а опрос следующих триггеров не производится.

Время формирования следующего номера ЗО определяется временем опроса триггеров и максимально тогда, когда 2 =1 триггеll ров блока 6 формирования номера находится в единичном состоянии. В этом случае опрашивается:состояние всех 2 григге- 35

И ров. Для устойчивой работы схемы период следования тактовых импульсов сигнала С2 должен превышать максимальное время фор мирования следующего номера.

Для того, чтобы выборы элементов 40 множества в каждом случае были равноверо. ятными и независимыми, сигналы опроса

СЗ должны поступать через случайные промежутки времечки средней длительностью Т, которая должна удовлетворятЬ соотношению 45 с ад, С где а о, — время задержки сигнала одной схемой.

В прототипе максимальное время (я формирования, следующего номера равно времени суммирования 2 импульсов на

tl счетчик е.: Поэтому, М

Ь2»2 сА, где «"о — период следования импульсов.

Так как длительность импульса должна быть не менее времени опрокидывания триггера, которое приблизительно равно времени задержки сигнала триггером т

1., А, а длительность паузы — не менее времени задержки 4>+, то t >x 2 # ад

Анализ различных схем построения триггеров показывает, что время задержки сигнала триггером превосходит время задержки сигнала схемой, состоящей из последовательно ла схемой, состоящей из последовательно соединенных элементов ИЛИ и И, поэто и с

1. - 2 2аъад

Сравнивая Ф, и Ь, видим, что новое устройство имеет как минимум, в два раза более высокое .быстродействие, чем прототип.

Устройство для моделирования случайного выбора элементов множества, содержащее дешифратор, выходы которого соединень с информационными входами первого блока передачи кода соответственно, управляющий вход которого подключен ко входу опроса устройства, а выходы первого блока передачи кода соединены с выходамн устройства и с первой группой информационных входов блока формирования номера соответственно, управляющий вход которого подключен к входу "сброс" устройства, а вторая группа информационных входов блока формирования номера подключена к выходам второго блока передачи кода соответственно, информационные входы которого подключены к выходам дешифратора соответственно, а управляющий вход второго блока передачи кода. подключен ко входу синхронизации

Т Ъ (.2 —; 5) Я. где З вЂ” период следования тактовых импульсов.

Из сравнения предлагаемого устройст- 50 ва с прототипом видно, что в обоих устройствах основным параметром, определяющим быстроде йствие устройства, являетая максимальное. время формирования следующего номера.

В предлагаемом. устройстве мш<симальное время 4, формирования следую щего номера равно времени прохождения

4 6 сигнала через 2 последовательно сое

И диненных схем, состояших из одного элемента ИЛИ и одного элемента И, B связи с этим

Формула изобретения

-7 устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстроде ствия устройства, оно содержит регис ,числа и шифратор, входы которого подключены к выходам блока формирования s номера соответственно, а выходы шифратора соединены с информационными входами регистра числа соответственно, управляющий вход которого подключен ко входу "сброс" устройства, а выходы ре1. Авторское свидетельство СССР

¹ 213424, кл. G-06 Р 1/02, 1966, 2. Авторское свидетельство СССР

M 477415, кл. О 06 F 15/20, 1973 О (прототип).

703824 8 гистра числа соединены с входами дешифй- pampa соответственно. тр . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фигл

703824

Составитель А. Карасов

Редактор М. Минаев Техред Л. Алферова Корректор Ю. Макаренко

Заказ 7815/42 Тираж 669 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

4 илиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,