Датчик случайного потока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (11)947948 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 17. 07. 79 (21) 2796194/18-21

Р1 М К з с присоединением заявки М9

Н 03 К 3/84

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений н открытий (23) Приоритет

1зЗ) УДК 621. 373.44 (088.8) Опубликовано 3Q0782. Бюллетень М9 28

Дата опубликования описания 30.07.82 (72) Автор изобретения

A.È. Невольниченко (71) Заявитель (54) ДАТЧИК СЛУЧАЙНОГО ПОТОКА

Изобретение относится к технике формирования случайных сигналов и может быть использовано в вычислнтельных и моделирующих системах для статистических испытаний.

Известен генератор случайных сигналов, содержащий пороговый элемент, генератор шума, фильтр, детектор, генератор синусоидального напряжения, усилитель и формирователь импуль.— сов (1).

Недостатком Устройства является его сложность.

Наиболее близким к предлагаемому является датчик случайного потока, содержащий. генератор случайных чисел, регистр и блок сравнения на элементах И и ИЛИ (2).

Недостатком известного устройства является невозможность получения случайного потока с равномерным распределением интервалов.

Цель изобретения - повышение равномерности распределения интервалов случайного потока.

Укаэанная цель достигается тем, что в датчик случайного потока, содержащий элементы И и ИЛИ, введены триггер управления, первый и второй счетчики и первый и второй ключи, входы которых соединены с шиной питания, а выходы ключей подсоединены соответственно к шинам питания первого и второго счетчиков, счетные входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, первые входы которых соединены с шиной тактовых импульсов, выход первого счетчика соединен с единичным входом триггера управления и с первым входом элемента ИЛИ, выход второго счетчика — c нулевым входом триггера управления и с вторым входом элемента ИЛИ, единичный выход триггера управления подключен к управляющему входу второго ключа и к второму входу второго элемента И, нулевой выход триггера управления подключен к управляющему входу первого ключа и к второму входу первого элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с выходной шиной устройства.

На чертеже представлена.функциональная схема датчика случайного потока.

Устройство содержит триггер 1 управления, элемент ИЛИ 2, первый и второй ключи 3 и 4, первый и второй элементы И 5 и 6, первый и второй

30 счетчики 7 и 8, шину 9 тактовых им947948 пульсов, шину 10 питания, выходную . шину 11.

Шина 9 тактовых импульсов подключена к нходам элементов И 5 и 6, а шина 10 питания — к входам ключей

3 и 4. Выход элемента И 5 подключен к счетному входу счетчика 7, выход элемента И б — к счетному входу счетчика 8, шина питания счетчика 7 подключена к выходу ключа 3, а шина питания счетчика 8 — к выходу ключа 4.

Выход счетчика 7 подключен к единичному входу триггера 1 управления и первому входу элемента ИЛИ 2, выход счетчика 8 — к нулевому входу триггера 1 управления и второму входу элемента ИЛИ 2, единичный выход триггера 1 управления подключен к управляющему входу ключа 3, нулевой выход триггера 1 управления — к управляющему входу ключа 4, выход элемента

ИЛИ 2 подключен к выходной шине 11 устройства. Первые входы элементов

И 5 и б подключены соответственно к нулевому и единичному выходам триггера 1 управления.

Устройство работает следующим образом.

H исходном состоянии 0 триггера 1 управления ключ 4 и элемент

И б закрыты, а ключ 3 и элемент И 5 открыты. Напряжение питания с шины

10 через ключ 3 поступает на шину питания счетчика 7, н результате чего его триггеры самопроизвольно устанавливаются н состояние 1 или 0, и в счетчике 7 фиксируется случайное двоичное число.

При поступлении тактовых импульсов с шины 9 на нторой вход элемента И 5 начинается заполнение счетчика 7, при переполнении которого выходной импульс поступает на первый вход элемента .ИЛИ 2 и далее на выходную шину 11 устройства и однонременно на единичный вход триггера 1 управления, который устанавливается в состояние с 1

При этом ключ 3 закрывается, снимая питание со счетчика 7, и прекращается поступление тактовых импульсов через элемент И 5. Однонременно открывается ключ 4, подавая напряжение на шину питания счетчика 8, триггеры которого самопроизвольно устанавливаются в состояние 1 или 0, н результате чего в счетчике

8 фиксируется некоторое случайное двоичное число. Тактовые импульсы с шины 9 через элемент И б поступают на счетный вход счетчика 8. Импульс переполнения счетчика 8 поступает на второй вход элемента ИЛИ 2 и далее на выходную шину 11 устройства, а также одновременно на нулевой вход триггера 1 управления, устананлиная его в состояние 0 . При этом ключ

4 закрывается, снимая питание со счетчика 8, и поступление тактовых импульсов.через элемент И 6 прекращается.

Далее цикл работы датчика повторяется аналогично описанному.

5 Техникоэкономическая эффекти .. ность предлагаемого устройства заключается в равномерности распределения интервалов случайного потока.

Работу датчика характеризуют сле10 дующие соотношения: дискретность временных интервалов в потоке

-N

Т„2нТ =2

15 где Т„ — период тактовых импульсов;

Т вЂ” максимальный временной интервал в потоке;

N — разрядность счетчиков; и текущее значение временный интервалов в потоке

Я

Тх = (2 -Х;) Т„, гце X„— случайное число, фиксируемое при включении счетчика

25 в i-ом. цикле формирования.

Поскольку X. — равномерно распределенная случайная величина, то Т„.

Х1 для предлагаемого датчика случайного потока также равномерно распределен ная случайная величина.

Формула и зобретения

Датчик случайного потока, содержащий элементы И и ИЛИ, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью понышения равномерности распределения интерва35 лон случайного потока, в него введены триггер управления, первый и второй счетчики и первый и второй ключи, входы которых соединены с шиной питанйя, а выходы ключей подсоединены

4() соответственно к шинам питания первого и нторого счетчиков, счетные входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, первые входы которых соединены с шиной тактовых импульсов, выход первого счетчика соединен с единичным входом триггера управления ис первым входом элемента ИЛИ, выход второго счетчика — с нулевым входом триггера управления и с вторым входом элемента ИЛИ, единичный выход триггера управления подключен к управляющему входу второго ключа и к второму входу второго элемента И,.нулевой выход триггера управления под55 ключен к управляющему входу первого ключа и к второму входу первого элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с выходной шиной устройства.

Источники информации, 6Ц принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 647858, кл. Н 03 К 3/84, 1977.

2. Бобнев М.П. Генерирование случайных сигналов. М., Энергия, 1971, c. .177-182, рис. 7-1 (прототип) 947948

Составитель Г. Милославский

Техред 3. Палий Корректор Е. Рошко

Редактор A. Лежнина

Заказ 5667/77

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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