Генератор функции Уолша Советский патент 1984 года по МПК G06F1/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в стохастических функцио нальных преобразователях, стрхастичес ких вычислительных устройствах и т.д. Известен генератор функций Уолша, содержаний первый и второй счетчики, группу элементов И, блок сумматоров по модулю два, триггер, первый и второй элементы И Недостатком является то, что генератор между последовательно генерируе мыми функциями Уолша формирует паузы, длительность которых равна периоду функций Уолша. Наиболее близким к предлагаемому является генератор функции Уолша, содержащий счетчик, регистр, группу эле ментов И, сумматор по модулю два, три гер, элементы И, ИЛИ, причем вход счетчика является тактовым входом генератора, выходы разрядов счетчика и регистра через соответствующие элемен ты И группы подключены к входам сумма тора по модулю два, выход переполнения счетчика через элемент 1ШИ подклю чен к входу триггера, выход триггера и выход сумматора по модулю- два подключены, к входам элемента И, выход которого является выходом генератора 2. Недостаток известного генератора заключается в ограниченных функционал ных возможностях, поскольку он не может использоваться в качестве стохастического генератора функций Уолша. Стохастическое преобразование информа ции находит все более широкое примене ние. Для большинства .функциональных пре образователей детерминированного типа созданы аналоги в области стохастичес кого преобразования информации, однако отсутст вие стохастических генерато ров функций Уолша, имеюищх случайную длительность паузы между последовательно генерируемыми функциями Уолша со случайными номерами, не позволяет создавать стохастические устройства, использующие подобные генераторы. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора путем обеспечения генерирования функций Уолша со случайными номерами и со случайными паузами между последовател но генерируемыми функциями. Поставленная цель достигается тем, что генератор функций Уолша, содержащий счетчик, регистр, группу элементов и,сумматор по модулю два, триггер, первый и второй элементы И, пег вый элемент ИЛИ, причем счетный вход счетчика подключен к тактовому входу генератора, выходы одноименных разрядов счетчика и регистра подключены к входам соответствующих элементов И группы, выходы элементов И группы подключены к входам сумматора по модулю два, выход переполнения счетчика подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу триггера, инверсный выход триггера и выход сумматора по. модулю два подключены к входам первого элемента И, выход которого является выходом генератора, содержит формирователь случайной последовательности импульсов, реверсивный счетчик, третий и четвер тый элементы И, второй элемент ИЛИ, причем вход формирователя случайной последовательности импульсов подключен к тактовому входу генератора, выход формирователя случайной последовательности импульсов соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И соединен с первым входом четвертоого элемента И и подключен к прямому выходу триггера, второй вход третьего элемента И подключен к инверсному выходу триггера, второй вход четвертого элемента И подключен к тактобому входу генератора, выход второго элемента И подключен к последовательному входу регистра, выходы третьего и четвертого элементов И подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, выход реверсивного счетчика поразрядно подключен к входам второго элемента ИЛИ, вькод второго элемента И.ПИ подключен к установочному входу счетчика и к второму входу первого эле1чента НИИ. На чертеже представлена функциональная схема генератора функций Уолша. Схема содержит счетчик 1, группу элементов И 2, су 1матор 3 по модулю два, триггер 4, элементы И 5 и 6, элемент ИЛИ 7, регистр 8, формирователь 9 случайной последоватр.чт,ности импульсов, элементы И 10 и 11, реверсивный счетчик 12, элемент I-UIH 13. Генератор работает следующим образом.

J11

в исходном состоянии счетчики 1, 12 и триггер 4 обнулены, регистр 8 . в момент включения устанавливается в случайное положение.

Тактовые импульсы начинают поступать всчетчик 1, на вход формирователя 9 и на вход закрытого 3J7eMeHта И 11. Счетчик 1 формирует функции .Радемахера, которые группу элементов И 2, в соответствии с кодом номера функции Уолша, находящимся в регистре 8, поступают на входы сумматора 3 по модулю два. Функции Уолша, сформированные сумматором 3, через открытый элемент И 6 вьдаются на выход генератора. Случайные импульсы поступают от формирователя 9 на закрытьш элемент И 5.и через открытый элемент И 10 на суммируюо1ий вход реверсивного счетчика 12. После заполнения счетчика 1 сигнал с его выхода через элемент ИЛИ 7 опрокидывает триггер 4, закрывая выход генератора элементом И 6 и суммирующий вход реверсивного счетчика 12, и открывает элементы И 5 и 11. Таким образом, к моменту переключения триггера на выход генератора выдается функция с номером, заданным кодом на регистре 8, на счетчик 12 сформирован код, определяющий длитель

76224

ность последующей за выданной функцией паузы, причем длительность ее может изменяться, от нуля до длительности интервала ортогональности. После

5 переключения триггера 4 случайные импульсы начинают поступать на последовательный вход регистра 8, формируя к моменту следующего переключения триггера 4 случайный номер очередной функ0 ции.Уолша, Тактовые импульсы начинают уменьшать содержимое реверсивного счетчика 12 и в момент обнуления счетчика 12 через элементы ИЛИ 13 и 7 сбрасывается счетчик .1 и опрокидыва5 ется триггер 4, На этом пауза случайной длительности заканчивается и начинается выдача следующей функции Уолша с номером, определяемым кодом регистра 8.

Предлагаемый генератор может исполь

зоваться в стохастических преобразователях информации за счет генерации функций Уолша последовательно друг 5 за другом со случайным номером и случайной паузой между ними. Длительность паузы изменяется в интервале от нуля до длительности периода ортогональности, Номера функций Уолша могут принимать все допустимые значения.

ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИЙ УОЛША, содержащий счетчик, регистр, группу элементов И, сумматор по модулю два, триггер, первьй и второй элементы И, первый элемент ИЛИ, причем :четный вход счетчика подключен к тактовому входу генератора, выходы одноименных разрядов счетчика и регистра подключены к входам соответствуюпцж элементов И группы, выходы элементов И группы подключены к входам сумматора по модулю два, выход переполнения счетчикаподключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу триггера, инверсный выход триггера и выход сумматора по модулю два подключены к входам первого элемента И,выход которого является выходом генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональньк возможностей генератора путем обеспечения генерирование функций Уолша со случайными номерами и со случайными паузами между последовательно генерируемыми функциями, содержит формирователь случайной последовательности импульсов, реверсивный счетчик, третий и четвертый элементы И, второй элемент ИЛИ, причем вход формирователя случайной последовательности импульсов подключен к тактовому входу генератора, выход формирователя случайной последовательности импульсов соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента с И соединен с первым входом четверто е го элемента И и подключен к прямому (Л выходу триггера, второй вход третьего элемента И подключен к инверсному выходу триггера, второй вход четвертого элемента И подключен к тактовому входу генератора, выход второго элеьТента И подключен к последовательному входу регистра, выходы третьего и четвертого элементов И подключены соответственно к суммирующему и выО) читающему входам реверсивного счетчиtsD К ка, выход реверсивного счетчика поразрядно подключенк входам второго элемента ИЛИ, выход второго элемента. ИЛИ подключен к установочному входу счетчика и к второму входу первого элемента ИЛИ.