Генератор случайных временных интервалов Советский патент 1984 года по МПК G06F7/58 

Изобретение относится к вычислительной и импульсной технике, в частности к устройствам формирования случайных временных интервалов, длительность которых равновероятна. Известен генератор случайных временных интервалов, содержащий низкочастотньй и высокочастотный генераторы, элемент ИЛИ, счетчик импульсов, в который за интервал времени, определяемый периодом следования запускающих сигналов, поступает серия импуль сов с высокочастотного генератора. Случайное значение кода, запоминаемого счетчиком, зависит от числа импульсов в серии. После поступления запускающего сигнала счетчик подсчитывает импульсы с низкочастотного генератора до переполнения, при этом фо мируется временной интервал, длительность которого пропорциональна обратному коду числа, записанного в счетчи ке в момент запуска. Упомянутое устройство работает в ждущем режиме, формирует временные интервалы случайной длительности с приходом запускающих сигналов 1 . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является генератор случайных временных интервалов содержащий последовательно соединенны первьш триггер, нулевой вход которого является запускающим входом генератора, высокочастотный генератор, элемент ИЛИ и счетчик, низкочастотный генератор, вход которого соединен с нулевым выходом первого триггера, яв ляющимся первым выходом генератора, а также регистр кода и последователь соединенные первый элемент И, дополнительный счетчик, управляющий триггер и второй элемент И. Первый вход первого элемента И подключен к единичному выходу управляющего триггера, вторые входы обоих элементов И подключены к выходу низкочастотного генератора. Выход второго элемента И подключен к второму входу элемента ИЛИ, Выход первого исполнительного счетчика соединен с единичными входами обоих триггеров и стробнрующим входом блока начальной установки, выходы которого соединены с установочными входами дополнительного счет чика, а управляющие входы блока явля ются управляющими входами генератора Z. Недостатком упомянутого генерато ра является сложность, заключающаяся в том, что в своем составе он содержит два многоразрядных счетчика, которые по своему устройству значительно сложнее, чем, например, элементы И, ИЛИ, триггеры и формирователи импульсов. Цель изобретения - упрощение гене|5атора без ухудшения его технических характеристик. Для достижения поставленной цели в генератор случайных временных интервалов, содержащий два триггера, регистр кода, выходы разрядов которого соединены с входами соответствующих разрядов счетчика, а входы разрядов регистра кода являются группой входов задания величины временных интервалов генератора, входом Пуск которого является нулевой вход первого триггера, единичный выход которого соединен с входом высокочастотного генератора импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, нулевой вькод первого триггера является выходом первого по- тока временных интервалов генератора и соединен с входом низкочастотного генератора импульсов и с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к единичному выходу второго триггера, а выход первого элемента И является выходом второго потока временных интервалов генератора, введены второй и третий элементы И и формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу переполнения счетчика, счетный вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу низкочастотного генератора импульсов, вход которого объединен с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых объединены между собой и подключены к выходу формирователя импульсов, нулевой выход второго триггера соединен с третьим входом второго элемента И, выход которого соединен с единичными входами первого и второго триггеров, единичньш выход второго триггера соединен с третьим входом третьего элемента И, выход которого соединен с нулевым входом второго триггера и с синхронизирующим входом регистра кода. На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого генератора на фиг. 2 временные диаграммы, иллюстрирукнцие его работу. Генератор содержит триггер 1, высокочастотный генератор 2 импульсов, элемент 3 ИЛИ, счетчи к 4, формирователь 5 импульсов, низкочастотный генератор 6 импульсов, регистр 7 кода, элементы 8, 9 и 10 И, триггер Устройство работает следующим образом. На эпюрах фиг. 2 а-е представлены временные диаграммы работы основных элементов устройства, для К-разрядного счетчика, в качестве примера -3 (К . - управляющий код В исходном состоянии оба триггера 1 и 11 находятся в единичном состоя- НИИ, импульсы с выхода высокочастотного генератора 2 через элемент ИЛИ 3 поступают на счетный вход счетчика 4 с периодом подсчитываются им (эпюра 2 д). При поступлении запурка щего сигнала на шину 12 (эпюра 2а) первый триггер 1 устанавливается в нулевое состояние (нулевой выход эпюра 2б). В счетчике Л в момент запуска записан код от К ; О до К . При появлении разрешающего сиг нала на нулевом выходе первого триггера 1 (эпюра 2,6) низкочастотный генератор 6 включается, авысокочастотный генератор 2 выключается, импульсы с выхода низкочастотного генератора 6 через элемент ИЛИ 3 начинают поступать с периодом на счетньш вход счетчика 4 (эпюра 2 д) и подсчитьшаются последним до момента пер полнения, который наступает после прихода 2 К. импульсов. При этом сигнал переполнения счетчика 4 с выхода формирователя 5 импульсов (эпюра 2,в) через третий элемент 10 И поступает на нулевой вход второго триггера 11, переводя его в нулевое состояние (нулевой выход - эпюра 2 г и одновременно поступает на стробирукяций вход регистра 7, в результате код К, подаваемЬш на управляющие вх ды регистра 7 (шины 13-15), записывается в соответствующие разряды сче чика 4, во всех разрядах кйторого к этому моменту бьши записаны нули. Счетчик 4 продолжает подсчитывать 1 9 импульсы, вырабатываемые низкочастотным генератором 6 (эпюра 2.,д), и после поступления 2 - К импульсов он вновь переполняется. Сигнал переполнения счетчика 4 с выхода формирователя 5 импульсов (помечено на эпюре 2 в) через второй элемент И 9 поступает на единичные входы обоих триггеров 1 и 11, переводя их в единичное состояние (эпюры 2 б,г) . С этого момента счетчик 4 продолжает подсчитывать импульсы, вырабатываемые высокочастотным генератором 2 (эпюра 2 д), На первом выходе устройства (шина 16) формируются временные интервалы (выходные сигналы), значения длительности которых Т случайны и равномерно распределены в диапазоне от (2 - (2 - Kj гнч значений Т математическое ожидание 1 регулируется кодом К и составля2 - К.) На втором выходе устройства (шина 17) форЬшруются временные интервал.ы (выходные импульсы), значения длительности которых Т случайны и равномерно распределены в диапазоне от О до1р 2, а математическое ожидание mj значений Т неизменно и составляет )q2 . Выходные импульсы на первом и втором выходах устройства (эпюры 2 б и е соответственно) перекрываются во времени, (их переяние фронты совпадают), а значения длительностей Т, и Tj коррелированы, так как отличаются на постоянную величину, равную (2 - К J . Результаты опытной проверки макета предлагаемого устройства подтвердили его преимущество по сравнению с прототипоь, являкнцимся базовым объектом, заключающееся в упрощении устройства без ухудшения его технических характеристик за счет исключения дополнительного счетчика, содержащего несколько ТК-триггеров, и введения относительно несложных элементов - формирователя импульсов и второго и третьего элементов И.

Фие1

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий два триггера, регистр кода, выходы , разрядов которого соединены с вxoдa Ф соответствующих разрядов счетчика, а входы разрядов регистра кода являются группой входов задания величины временных интервалов генератора, входом Пуск которого является нулевой вход первого триггера, единичный выход которого соединен с входом высокочастотного генератора импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, нулевой выход первого триггера является выходом первого потока временных интервалов генератора и соединен с входом низкочастотного генератора импульсов и с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к единичному выходу второго триггера, а выход первого элемента И является выходом второго потока временных интервалов генератора, отличающийся тем, что, с целью упроще- ния генератора, он содержит второй и третий элементы И и формирователь импульсов, вхор которого подключен к выходу переполнения счетчика, счетньй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу низкочастотного генератора импульсов, вход которого § объединен с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы (Л которых объединены между собой и подключены к выходу формирователя импульсов, нулевой вькод второго триггера соединен с третьим входом второго элемента И, выход которого соединен с единичными входами первого и второго триггеров, единичный выход второго триггера соединен с третьим входом третьего элемента И, выход которого соединен с нулевым входом второго триггера и с синхронизирующим входом регистра кода.