Генератор случайных сочетаний Советский патент 1986 года по МПК G06F7/58 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения специализированных вычислительных устройств, предназначенных для, автоматизированного решения задач конструирования радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры.

Цель изобретения - повышение быстродействия генератора без измене- ния его автокорреляционных свойств.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого генератора; на фиг.2 - схема блока определения числа единиц в коде для пятиразрядного кода.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, группу 2 генераторов случайных импульсов, группы 3 и 4 элементов И, группу 5 триггекак одновременно появившиеся случайные импульсы воспринимались бы как - один и входы триггеров не были бы вовремя заблокированы и на них посту5 пило бы больше, чем заданное число th единичных сигналов. Правильное различение нескольких случайных импульсов независимо от того, появляются ли они одновременно или раздель10 но осуществляется благодаря блоку 7, который входную информацию представляет в сжатом виде на своих выходах. Другими словами, на какие бы любые m входов блока 7 не поступили

15 единичные сигналы, они появятся на m первых (подряд следующих) его выходах, это достигается следующим образом. Если единичный сигнал поступил только на один, например к-й.

25

30

35

ров, элемент 6 задержки, блок 7 опре- 20 вход блока 7, то он будет продвигатьделения числа единиц в коде, регистр

8 памяти, дешифратор 9, группу 10

элементов И, элемент ИЛИ 11, триггер

12. Блок 7 определения числа единиц

в коде содержит элементы И-ИЛИ 13.

Генератор случайных сочетаний работает следующим образом.

В начале при подготовке его к работе в регистр 8 записывается двоичный код требуемого числа m единиц в генерируемых сочетаниях. При поступлении каждого очередного тактового импульса с генератора 1 запускается группа 2 генераторов слу- чайных импульсов, каждьй из которых генерирует в течение каждого тактового интервала один случайньй импульс, равновероятный по моментам появления. По тактовому импульсу устанавливается в единичное состояние триггер 12, разрешая тем самым доступ импульсов с выходов генераторов группы 2 на выходы триггеров группы 5 через элементы И группы 4. Поскольку моменты появления случайных импульсов на выходах группы 2 генераторов являются взаимно независимыми, то в принципе не исключена возможность их появления на выходах двух и более генераторов блока в один и тот же момент времени. Хотя вероятность такого события ничтожна мала, особенно вероятность одновременного появления случайных импульсов на выходах более двух генераторов, тем не менее исключать совсем из рассмотрения такое событие нельзя. Это привело бы к ошибке, так

40

45

50

ся от (к-1)-й линейки элементов ШШ к первой линейке снизу вверх и затем по элементам ИЛИ первой линейки пройдет на первьй выход блока. Если же к моменту поступления на к-й вход единичного сигнала на каком-либо 1-(к-1) из входов единичньй сигнал уже присутствовал или поступил в тот же момент, что и к-й сигнал, то единичный сигнал с к-го входа будет продвигаться от (к-1)-й линейки элементов ШШ вверх до тех пор, пока не про изойдет совпадение единичных сигналов на одном из элементов И верхней линейки. Затем эти единичные сигналы уже будут распространяться по элементам И-ИЛИ первой линейки и появятся на первом и втором выходах блока 7. Если единичные сигналы поступят на второй и четвертьй входы (нумерация входов и выходов сверху вниз), то пройдя через элемент Ш1И 13, , ИЛИ 13,, и ИЛИ 13(j соответственно они совпадут на элементе И IS,. Затем один из этих сигналов через элементы ИЛИ 13 и ИЛИ 13 пройдет на первый выход, а другой сигнал через элементы ШШ ТЗ, и И 13 пройдет на второй выход. Аналогичным образом блок 7 будет осуществлять и сжатие

входной информации в большем числе единичных сигналов на его входах. Таким образом, как только случайные импульсы поступят на единичные входы S5 любых т триггеров 5, на первых Гц выходах блока 7 появятся единичные сигналы. При этом на m -м элементе И группы 10 произойдет совпадение едикак одновременно появившиеся случайные импульсы воспринимались бы как - один и входы триггеров не были бы вовремя заблокированы и на них поступило бы больше, чем заданное число th единичных сигналов. Правильное различение нескольких случайных импульсов независимо от того, появляются ли они одновременно или раздельно осуществляется благодаря блоку 7, который входную информацию представляет в сжатом виде на своих выходах. Другими словами, на какие бы любые m входов блока 7 не поступили

единичные сигналы, они появятся на m первых (подряд следующих) его выходах, это достигается следующим образом. Если единичный сигнал поступил только на один, например к-й.

вход блока 7, то он будет продвигать

ся от (к-1)-й линейки элементов ШШ к первой линейке снизу вверх и затем по элементам ИЛИ первой линейки пройдет на первьй выход блока. Если же к моменту поступления на к-й вход единичного сигнала на каком-либо 1-(к-1) из входов единичньй сигнал уже присутствовал или поступил в тот же момент, что и к-й сигнал, то единичный сигнал с к-го входа будет продвигаться от (к-1)-й линейки элементов ШШ вверх до тех пор, пока не произойдет совпадение единичных сигналов на одном из элементов И верхней линейки. Затем эти единичные сигналы уже будут распространяться по элементам И-ИЛИ первой линейки и появятся на первом и втором выходах блока 7. Если единичные сигналы поступят на второй и четвертьй входы (нумерация входов и выходов сверху вниз), то пройдя через элемент Ш1И 13, , ИЛИ 13,, и ИЛИ 13(j соответственно они совпадут на элементе И IS,. Затем один из этих сигналов через элементы ИЛИ 13 и ИЛИ 13 пройдет на первый выход, а другой сигнал через элементы ШШ ТЗ, и И 13 пройдет на второй выход. Аналогичным образом блок 7 будет осуществлять и сжатие

входной информации в большем числе единичных сигналов на его входах. Таким образом, как только случайные импульсы поступят на единичные входы любых т триггеров 5, на первых Гц выходах блока 7 появятся единичные сигналы. При этом на m -м элементе И группы 10 произойдет совпадение единичных сигналов, поступающих на него с блока .7 и дешифратора 9. В результате этого импульс с выхода m-го элемента И группы 10 через элемент ИЛИ 11 поступит на нулевой вход триггера 12 и переведет его в нулевое состояние. Это приведет к тому, что все элементы И 4 закроются и в течение данного тактового интервала ни на один из триггеров 5 случайные импульсы поступать не будут,

Следующий тактовый импульс произведет опрос элементов И 3 и единичные сигналы появятся на тех m элементах И, на которые подаются единичные сигналы с триггеров 5.Этот же тактовый импульс, но задержанный элементом 6 задержки обнулит все триггер ы 5, запустит генераторы 2, и процесс формирования нового случайного сочетания повторится.

образом, после каждого такта работы устройства на его т выходах, выбранных случайньм образом, будут появляться единичные сигналы.

Формула изобретения

Генератор случайных сочетаний, содержащий генератор тактовых импульсов, группу генераторов случайных импульсов, группу триггеров, регистр памяти, выходы разрядов которого соединены с входами дешифратора соответственно, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения быстродействия, он содержит три группы эле

10

15

20

25

30

35

103 .4

ментов И, элемент ИЛИ, элемент задержки, триггер и блок определения числа единиц в коде, выходы генераторов случайных импульсов группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И первой группы, вторые входы которых подключены к единичному выходу триггера, единич- ньй вход которого объединен с нулевыми входами триггеров, группы, с входами Опрос генераторов влучайных импульсов группы и подключен к выходу элемента задержки, вход которого объединен с первыми входами элементов И второй группы и подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выходы элементов И первой группы соединены с единичными входами триггеров группы, выходы которых соединены с входами блока определения числа единиц в коде соответственно и с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы, выходы которых являются выходами разрядов генератора случайных совпадений входом задания числа единиц в случайном коде которого являются входы разрядов регистра памяти, выходы блока определения числа единиц в коде соединены с первыми входами соответствующих элементов И третьей группы, выходы которых соединены с входами элемента ШШ соответственно, выход которого соединен с нулевым входом триггера, выходы дешифратора соединены с вторыми входами соответствующих элементов И третьей группы..

735

132

I

rH8 HJ-Ij

i13,0 p

fфие.2

Редактор Ю. Середа

Составитель А, Карасов

Техред Г.Гербер Корректор В. Синицкап

Заказ 2303/49Тираж 671Подписное

ВНЮШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 1Г3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производстяенно-поли1 рафическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пз

/J

13s

S137

I73s

jad

13,0 pi

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для построения специализированньк стохастических устройств. Целью изобретения является повьшение быстродействия генератора. Устройство содержит генера- тор тактовых импульсов, группу генераторов случайных импульсов, группы элементов И, триггеры, элемент задержки, блок определения числа единиц в коде, регистр памяти, дешифратор, элемент ИЛИ, триггер. Генератор позволяет получать случайньЕ 1 образом различные сочетания из л элементов. 2 кл. с (Л ю 1чЭ 00