Преобразователь код-вероятность

Авторы патента:

G06F7/70 - с помощью стохастической последовательности импульсов, т.е. случайно возникающих импульсов, средняя частота повторения которых представляет числа

G06F7/02 - сравнение цифровых данных (G06F 7/06,G06F 7/38 имеют преимущество; поиск информации G06F 17/30; сравнение параметров импульсов вообще H03K 5/22)

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ii 74655() (6) ) ДополнитеЛьное к авт. саид-вувЂ” (51)М. К.д. (22) Заявлено 03.05.78 (2! ) 2611536/18-24 (, 06 Р 15/36 с присоединением заявки ¹

Рпударстеенный квинтет

СССР (23) П риоригетвЂ” пв делан нзобретеиий и откритнй

Опубликовано 07.07.80 Бюллетень ¹ 25 (53) УДК 681. 3 (088. 8) Дата опубликования описания 10. 07.80 (72) Авторы изобретения

В. Н.Ярмолик и А. В. Станкевич

Минский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД-ВЕРОЯТНОСТЬ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано совместно с генератором рандомиэивЂ” рованных псевдослучайных чисел, либо с любым другим генератором, вырабатываюшим случайную последовательность двоичных символов в качестве преобразователя код-вероятность для стахастическкх вычислительных машин, у которых случайное появление импульсов возможно лишь в строго фиксированные моменты времени (такты), а также в качестве устройства для сравнения двоичных чисел.

Известен вероятностный преобразова15 тель с последовательным пострЬением устройства преобразования, с одер жаший

fl -разрядный регистр преобразуемого числа, распределитель импульсов, последоватепьную схему и логическую схему."

Последовательная схема содержит комбинационные элементы и элементы памяти 1).

Недостатком устройства является его низкое быстродействие вследствие того, 2 что результат преобразования выдается за г1 -тактов.

Известно также устройство для сравнения чисел, содержащее дешифратор, входы которого подключены к шинам младших разрядов первого двоичного числа, схема ИЛИ, и инверторы 2).

Недостатками устройства являются его .

l узкое функциональное назначение, так как сравниваемые числа находятся в еди»ничном позиционном и единичном нормальном кодах, а также сложность устройства, так как для преобразования двоичного кода в единичный необходимы дешифраторы.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является вероятностный преобразователь с параллельным выполнением устройства преобразования.

Известный вероятностный преобразователь содержит т1 -разрядный регистр преобразуемого числа, (rl-1) схему ИЛИ, (3 и -2) схемы И, причем на.входы

Схем И подключены прямой и инверсный

4880

3 74 выходы регистра преобразуемого числа и значение разряда псевдослучайного числа и его инверсии. Выходы соответствующих схем И подключены к входам схем

ИЛИ. Преобразователь предназначен для сравнения в каждом такте случайного двоичного числа Н(X4, Х,,Х„,j, вырабатываемого генератором случайных чисел, с кодом детерминированного числа ", +nl. Â случае, если Х < А на выходе появляется символ 1 ,в про тивном случае - символ 0 3)

Д °

Недостатками известного устройства являются сравнительно малое быстродействие и относительная сложность.

Йелью изобретения является повышение быстродействия, а также упрощение устройства.

Бель достигается тем, что в преобразователь код вЂ” вероятность, содержащий генератор псевдослучайных чисел, (n -1) элементов ИЛИ, и -разрядный регистр преобразуемого числа, выходы которого соединены соответственно с первыми входами и элементов И, введены (n-1) элементов HE, n сумматоров по модулю два и и -входовой элемент ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами 1 элементов И, первые входы сумматоров по модулю два соединены соответственно с выходами и -разрядного регистра преобразуемого числа, вторые входы сумматоров по модулю два подключены соответственно к выхс дам генератора псевдослучайных чисел, выход -го (1 =2- n ) сумматора по модулю два подключен к первому входу

;(-ro (j 1-(и-2)) элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу (j +1)-ro элемента ИЛИ, к входу (К+1)-oro (Y =1-(n -1) элемента НЕ и к второму входу (1 +1)-ого элемента

И, третий вход которого соединен с вы ходом -oro элемента НЕ, выход первого сумматора по модулю два подключен к второму входу первого элемента

ИЛИ; к второму входу первого элемента И, входу -ого элемента НЕ, выход и -входового элемента ИЛИ является выходом преобразователя.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого преобразователя, на фиг. 2 вЂ” функциональйая схема пробраэователя код-вероятность для 1 =3.

Преобразователь код-вероятность со стоит из и -разрядного регистра 1» преобразуемого числа, т " сумматоров

2 по модулю два (ri 1) элементов 3

ИЛИ,(п -1) элементов 4 НЕ 1 элементов 5 И, одного ll -входового элемента 6 ИЛИ, генератора7 псевдослучайных чисап.

Регистр 1 представляет собой стандартный q -разрядный регистр двоичного числа, предназначенный для хранения кода преобразуемого числа. Значение

1-ro разряда регистра совместно с

1 -ым разрядом псевдослучайного числа подано на -ый сумматор 2 по модулю два, выполняющий операцию сложения по модулю два. Выход i -ого сумматора

15 по модулю два подключен к входу (j-1) элемента 3 ИЛИ, на другой вход которого подан сигнал с (j. -2) элемента

ИЛИ, р -ый элемент ИЛИ выполняет операцию логического сложения. К вхс>20 дам l -ого элемента 5 И, выполняющего операцию логического умножения, подключены выходы (j -1)-ro элемента

ИЛИ, выход (1 -1)-го элемента 4 НЕ, который осуществляет инверсию выходного

25 сигнала (1 -2)-ro элемента ИЛИ, а также на один из входов l -oro элемента

И поступает значение 1 -ro разряда кода преобразуемого числа иэ регистра 1. К -ому входу и -входового элемента

30 6 ИЛИ, формирующего выходной сигнал преобразователя, подключен выход, -ого элемента И.

Преобразователь работает следующим образом.

В начальный момент на входы сумматоров 2 по модулю два поступают значения разрядов кода преобразуемого числа

Д (а„сх,...схЦ и значения разрядов псевЂ” елослучайаого числа с геаераторе 7 ф,.то и

Затем код, сформированный на выходах сумматоров по модулю два, сравнивается наэлементах 3 ИЛИ, с кодом, полученным на выходах предыдущих злемен4 тов ИЛИ, выходной сигнал с элементов

3 ИЛИ инвертируется и совместно с неинвертируемым выходным сигналом последующего элемента ИЛИ и значениями разрядов кода преобразуемого числа

А поступает на элемент 5 И, сигнал с выходов элементов И поступает на многовходовой элемент 6 ИЛИ,. На выходе которого формируется сигнал Р являющийся выходным сигналом преобразователя, причем сигнал Р принимает значение 1 при выполнении условия

А >)1, и значение 0 при условии Atx, .

При конкретной реализации преобразсрвателя во избежание эффекта гонок целе5 7488 с ообразно выходную последовательность случайных импульсов стробировать.

Преимушества предпагаемого преобразователя код-вероятность заключаются в повышении быстродействия устройства.

При реализации вероятностного преобразователя совместно с генератором рандомизированных псевдослучайных чисел; устройство отличается простотой технической реализации и минимальными затра- 10 тами оборудования. Использование предлагаемого устройства возможно не только как преобразователя код-вероятность, а- и как устройства для сравнения двоичных чисел. Реализация устройства на современной элементной базе позволит достигнуть высоких технико-экономических показателей.

Формула изобретения

Преобразователь код-вероятность, содержаший генератор псевдослучайных чи»

can, (п -1) элементов ИЛИ, и -paapsnный регистр преобразуемого числа, выходы которого соединены соответственно с первыми входами и элементов И, отличающийсятем,что, с целью увеличения быстродействи, он содержит (и -1) элементов HE, n сумматоров по модулю два и и -входовой элемент ИЛИ, входы которого соединены

50 6 соответственно с выходами и элемен-, тов И, первые входы сумматоров цо модулю два соединены соответственно с выходами и -разрядного регистра преобразуемого числа, вторые входы сумматоров по модулю два подключены соответственно к выходам генератора псевдослучайных чисел, выход i -го (i =2-n) сумматора по модулю два подключен к первому входу j -го (p =1-(A -2)) элемента ИЛИ, выход которого notuwnoчен к второму входу () +1)-ro элемента ИЛИ, к входу (к +1)-ro (к =1-(и -1) элемента НЕ и к второму входу (1 +1) -го элемента И, третий вход которого соединен с выходом 1 -ого элемента НЕ, выход первого сумматора по модулю два подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, к второму входу первого элемента И, входу и -ого элемента НЕ, выход и -входового элемента ИЛИ является выходом преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Яковлев В. В. и Федоров Р, Ф.

Стохастические вычислительные машйнь1, Машиностроение, 1 974, с. 84, 2. Авторское свидетепьство СССР

N> 443383э кл. G 06 F 7/02, БИ

N 34, 1974.

3. Яковлев В. Ф., Федоров Р. Ф.

Стохастические вычислительные машины

Машиностроение, 1974, с. 8 1 (прототип) .

Х3

Составитель Э. Сечина

Редактор М. Недонуженко Техред Ж, Кастелевич 1(орректор Ю. Макаренко

Заказ 4104/18 Тираж 751 Подписное