Генератор псевдослучайной последовательности импульсов Советский патент 1984 года по МПК G06F7/58 

Изобретение относится к вычислительной технике., преддназначено для генерирования псевдослучайной последовательности иг тульсов и может быть использовано Е радиотехнически системахр в системах автоматического контроля и управления/ и для использован ия в кон т рольн о- и 3 меритрд ной аппаратуре для изучения влияния случайных возмущений на протекание тех или физических процессов в контролируемом объекте ,

И 3 в е с те к г е н ера тор- г- се в до ел уч аи ной последовательности м итульсов содер: 1 ащий регистр сдвига,; триггеры; элементы задер; кй и сумматоры по модули два. Работа генератора основана на изменении состояния разрядов рехистра лсд Бозяействиен управлягюкх и У пульсоВо Сигналы с единичНьйе: Бьзходов регистра поступа-ют на суму/атор fio модулю два для контроля по четности;. после чегч импульсы по линии обратной связи поступают на вход первого разряда г егистра сдвига такии образом,, что состояние любогО разряда оказывается подчиненны псевдослучайному закону l ,

Напячиз триггеров ограничивает диапазон изменения выходной последозательности импу,льсов числом раЗ,пм1ных соадинений этого блока. Кроме того, одно, из этих сочетаний а именно когда зо sceu триперах за-фиксированы иулн,- использовать нель зя„ так как в зтом случае геиера™ ция прекращается.,

Наиболее близким такническим petrние к предлагаемому является генертор псевдослучайкой; последовагельности импульсов - содержащий регистОднако указанный гвнератор подвэржеи сбоям, что снижает его точ- ность,

Цель изобретения повышение точности генератора..

Поставленная цель доСГИ1ается -тем что генератор псевдослучайной последовательности -гмп льсов f содержащий группу регистров сдвига,,. выгсоды раарчдоа которых соединены с группой Ииформационных входов ког гмута тора соответственноf введены мажоритарный элементJ элемент ЗАПРЕТ и блок коррекциир содержащий две группы элементов И, группу триггеровр два элемента ИЛИ, делитель частоты, генератор импульсов и элемент задержКИ(, выход которого соединек с нулевыми входами триггеров группы,.единичные ВЫ1со,цы которых соединены с соответствугедиг.и управляющот и входа№я ковд- утатора и с соответствующдаш входами первого элемента ИЛИ. выкод

которого соединен с т-и-гверсит йм входом злеме1- т,ч iTAlTi riTf с зпемента здеряки и с входом Пуск ;:енератора пачки импу.пьсов,, KOiopoio соеднен с iiXo,noM нтпрого э,лемента ИЛР, кo porc, соелипеп с нхо;м,о делитеп. V.-;стог:-, к с тактивг - peri-ic- :J.oB с;лвига группы., вмхс,)1;ы

.5 - X :- j, ,. , ,, if - ЧИС,МО раЗрйЛОВ реГх, г;: j.::V- .-J;::; ,,; . ;.:, -ip;/VlB :-С J -Л i,. Iji.,i

rioro 3,V:OMe: 4i :v-rj i .зе С: ,1sei-ii-iO ;. .XX

КОТОрС,ГТ. г;1.)Я.:Д,а;;:;: г 7,ря.;;:,-.:.: HKCVLK-J; ;

элемента .:Г,. .-,ч 5;;.;; opoi ;,- ч;.,, ЛЯНТСЯ ijiu;: (),Il(jm ГЦJc;i-. i. ..pl - TriJiT;; Bbttvi bVo -o;..,: KI.,I.; cr..-,;;/;. jr..: ,, с , .; ;;7; рой вхо,п Brci/ч Ч. г. гк.;с11та i-iJii;;, г руг Tcipa сос-;1 ;о и-:Ий. с ,- :;:,;;р,ч,и; i., .KiK-: jv; СДВИГ ; i- :-/ri i t . .-:,,.к;: ;, , Ч:.:-ЛЛ1,- - .;

EXo.aavK c;KjT -к. i-Сл :,;у-:пм.;.- -),f.r-. ,,;: И nepiOi; 1 .);: :г.л,, r:j.:y:or;,: .;u;.4.;v.ci;; ,. .цинень, ( П;Г:г,ьчо11 :::);.;;,iv;i с i.-./r .:-, вуюшкх ;;.Ji:eM-j T;:;B ;l .Ilop; - -(:;, BfpiXOli..,; .-:; ;-:..}r 0:ji-i;ry.,i:er;jr i :.ди;-,и. . iHj

МИ BilOiAiVM-i С :СУГаеГОТ О;, I ;; У;/;;Г..: ров rpylUibii ВЬ,ХОД ,L;-J f -i Ч ;. (:лч ; ЛЪ).

соедикеь; с в/рья,1и яхo,ria.i. тов и )is r-pyn:uiНа Лкх,1 д РИВО.Гепл 6.чх1

c-iiarjaTCip спд;;о. :)tvr-.:

6.ГК5К J . :., и: п , K;V:.iv, с з.лемент ::;Л--iS V ,, HIJXOA ё ,,

IJ.ijOK ,,c:;uYj и ч::З.У::

Ki-i ; эле;.;ек-: 2 . -п,1о,;:-нератор ; 3 jffjnvjc iCrjT-y ,11 ЛИ,,

ходит в рэхимс генерац:: и .чейajicicav чайной 1О-;.:,1те,,оБат.йMbiioc,;;j; .П,.,;п;,.л1 СО,В и Б peXiMJ;;;- КС: ::1|-;еКЦК::-: с , if; j;,y ;/;,:,u

3 oivi

Snpaij.vjir ;:ие импульсы, ;к/с ynai на в;а:;)Л 1е;:еpaToj:; , ;т;.; цг1;Тс;г с вьАОца с .;рГ Ируь;;иле1 с ус-:рг)йо:|-В нл

уГ:рс1Я пя j, ;,.; };.J:oiiH рЭ ГИС ;::О- I , СОСТОИМ v; V V;43V:H,n.OD ЭТИ.Х рог 5- I :

( формирур п; ;.:;; у с iРОЙ г опксака ; ,,, С-::Ш пы с .,;;, .1., .

ра, 1 и аналогичнкх ,цов р-;Г;,:,:: г ров ,; и 3 ( т S Ь, ; Ij Гч; ,, L ; V :, -то , ii П-го , i 2/|--гО;. 29 -го и -ji-i-v-o) поступат-Т в а в;(4о,ды к;;.1мг.1ут.;тооа б (работа ког-1мутатора 6 ;.л(ис,Ана ни;::е С первого,, 3.io.:;oiK5 ;/ тре Ъс;го выхс,дов коммутатора о смги;йг -;; обра;:-ной связи nOCTvnaTf.T К;ч --Л-Х): ;p;v;a Ui;i;i ные входы регистров 1-3 сдвига соо ветственно, влияя на состояние раз рядов регистра сдвига таким образом что состояние любого разряда каждо го из регистров 1-3 оказывается по чиненным закону с периодом М режиме генерации псевдослучайной последовательнрсти, а в режиме коррекции оказывается подчиненньлм -либо закону, соответствукга,ему кольцевому регистру, либо закону, соответствуквдему разомкнутому регистру сдви га. Выход псевдослучайной последова тельности импульсов снимается чере элемент 4 с выхода 8 элемента 7, открытого благодаря действию на другой его вход сигнала с второго выхода блока 5 и подключенного дру гим входом к выходу мажоритарного элемента 4. Мажоритарный элемент 4, реализующий логическую операцию ( .+ nVX,x-,X,t2n, где Х( , 2п, сигналы, поступающие с л -го, i + n -го И1ч2п- Го разрядов регистров 1-3 сдвига Мажо ритарный элемент 4 необходим для исключения ошибок при считывании элементов псевдослучайной последовательности. Сигналы с выходов регистров сдви га поступают на входы блока 5, обес печивающего обнаружение в регистрах 1-3 сбоя типа установки регистра сдвига в нулевое состояние и реализацию управления в режиме коррекции, имеющем место при обнаружении сбоя, В режиме коррекции обеспечивается запись в регистр сдвига, для которого зафиксирован сбой, кодовой последовательности, отличной от нулевСй и имеющей место в другом регистре сдвига. В этом режиме выход псевдослучайной последовательности блокируется по одному из входов элемента 7 сигналом, поступакщим с второго выхода блока 5 (работа бло.ка 5 описана ниже). Сигнал на входе 1 коммутатора,б, поступающий с выхо да 3 блока 5, обеспечивает блокировку сигналов, поступакичих на комг утатор 6 с выходов k -го, п -го и i-го разрядов регистра 1, и прохождение сигналов, поступающих с ввисодов .-tin -го и i+Zn -го разрядов регистров 2 и 3, когда отсутствует сигнал сбоя на входах коммутатора б с выходов блока 5 соответственно При наличии сигнала сбоя на втором входе коммутатора 6 в режиме коррек ции обеспечивается блокировка сигналов, поступаквдих с разрядов i + п k п и 2 ш регистров 1-3 на коммутатор 6, и прохождение сигналов, поступающих с (i + п )-го и i -го разрядов регистров 1-3, когда отсутствуют сигналы сбоя на его первом и третьем входах коммутатора. Аналогично при наличии сигнала сбоя на третьем выходе коммутатора 6 обеспечивается блокировка сигналов, поступающих с -i -f 2 п)-го, (k + и Зп-го разрядов регистров 1-3, и прохозч-дение сигналов,, поступатощих с -1 Чп) -го и i -го разрядов регистров 1 и 2, когда сигналы сбоя на первом и втором входах коммутатора отсутствуют. При обнаружении сбоя в двух регистрах режим коррекции реализуется по сигналам на входе кo tмyтaтoра, б, для которых блокировки не будет. Импульсы, осуществляюрше считывание в соответствукждий регистр сдвига корректирующей информации, поступают на управляющие входы регистров 1-3 сдвига Режим коррекции завершается после выдачи и -го корректирующего тактового импульса, при этом сигнал сбоя на третьем, четвертом, пятом выходах блока 5 снимается, а на втором выходе последнего появляется сигнал, деблокирующий выход псевдослучайной последовательности. Блок 5 работает (фиг, 2) следующим образом, В исходном состоянии триггеры 17-19 установлены в нулевом состоянии. Тактовые импульсы через вход 9 и элемент 24 ИЛИ поступают на первый выход 22 и одновременно на вход делителя 16 частоты. После поступления h -го тактового импульса на выходе делителя 16 появляется импульс,, поступаюрдий на вторые входы элементов 13-15 И, Если в этот мо- мент на первых входах элементов 13-15 отсутствуют сигналы совпадения значений сигналов каждой из группы контактов 1 + П ,(п + 1) или (2п fl ) Зп J то триггер 17-19 сохраняют исходное состояние. Если в момент появления импульса на выходе, делителя 16 присутствует хотя бы один сигнал совпсшения, то с выхода соответствующего элемента на одноименный триггер поступает сигнал, изменякяций состояние этого триггера на противоположное Сигналы совпадения поступают на выходы 22, а через элемент 21 ИЛИ поступают на второй выход и одновременно на вход элемента 20 задержки и вход генератора 23 пачки импульсов, С выхода последнего начинает поступать пакет импульсов о длиной пакета в числе импульсов равной п . Импульсы генератора 23 следуют с частотой fp , -УДОвлетворяквдей соотноьчению i р i ( частота следования тактовых импулвсов. Через вре мя задержки t, , необходимое для счгггывания импульсов генератора 23 и удовлетворяквдего неравенству . --- с. X, f,. П4 ка выходе элемента 20 появляется сигналJ устанавливающий триггер 17-19 в исходное состояние Использование изобретения.позволяет повысить достоверность работы генератора псевдослучайной последовательности импульсов за счет осувдествляемого автоматически в процессе работы генератора режима коррекции, что отсутствует в известных генераторах аналогичного назначения Применение предлагаемого устройства в контрольно-измерительной аппаратуре позволяет повысить достоверность результата исследования влияния случайных возмущений на работу контролируемого o6bekTa, Длядоведения устройства до промышленного использования необходимо завершение рабочего проектирования, на что требуется ориентировочно два года.

ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ, со- . держащий группу регистров сдвига, выходы разрядов которых соединены с группой информационных входов коммутатора соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит мажоритарный элемент, элемент ЗАПРЕТ и блок коррекции, содержащий две группы элементов И, группу триггеров, два элемента ИЛИ, делитель частоты, генератор пачки импульсов и элемент задержки, выход которого соединен с нулевыми входами триггеров группы, единичные выходы которых соединены с соответствукяцими управляющими входами коммутатора и с со ответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ, с входом элемента задержки и с входом Пуск генератора пачки импульсов, выход которого соединен с первым входом второго.элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом делителя частоты и с тактовыми входами регистров сдвига группы, выходы ,. М - число разрядов регистров сдвига) разрядов которых Соединены с группой входов мажоритарного элемента соответственно, выход которого соединен с прямым входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого является выходом генератора, тактовым входом которого является § второй вход второго элемента ИЛИ, группа информационных выходов ком(Л мутатора соединена с инлормационными входами соответствурчтшх регистров сдвига группы, выходы разрядов которых соединены с соответствующими входами соответствующих элементов И первой группы, выходы котоЕ ых соединены с первыми входами соответствумцих элементов И второй группы, выходы которых соединены с единичными входами соответствующих триггеров группы, выход делителя частоты соединен с вторыми входами элементов И второй группы.