Генератор случайных интервалов времени Советский патент 1987 года по МПК G06F7/58 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования случайных равновероятных процессов, например при исследовании надежности, помехоустойчивости систем, а также в качестве специализированного блока вычислительных машин. .

Цель изобретения - п овышение точности генератора за счет сохранения случайности формируемых интервалов времени при регулярной входной последовательности запускающих импульсов.

На чертеже представлена блок-схема генератора случайных интервалов времени.

Генератор случайных интервалов времени содержит шину 1 входной последовательности, триггер 2„ шину 3 задания исходных данных для доба вочной длительности временного интер- вала, шину 4 выходной последовательности, генератор 5 импульсов высокой частоты, генератор 6 импульсов промежуточной частоты, генератор 7 импульсов низкой частоты, счетчик 8, триггер 9, регистр 10 памяти, элемент 11 за,цержки, формирователь 12 импульсов, шину 13 входных данных, элементы 14-18 И, схему 19 сравнения, формирователь 20 импульсов, элемент 21 ИЛИ, шину 22 выходной последовательности, триггер 23, счетчик 24, схему 25 сравнения.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 2, 9 и 23 находятся в единичном состоянии, импульсы с выхода генератора 5

Ш

15

чика 8 поступает на вход формирователя 12 импульсов и через элемент 15 И поступает на вход установки нуля триггера 23 и на вход предваритель5 ной записи счетчика 8. Триггер 23 устанавливается в нулевое состояние, запрещая прохождение положительного потенциала через элемент 18 И, формируя спад на выходной шине 22, а в счетчик 8 записывается код с входной шины 3. Счетчик 8 продолжает подсчет импульсов с выхода генератора 7 низкой частоты до следующего переполнения. Сигнал переполнения через элемент 16 И поступает на входы установки единицы триггеров 2 и 23. Таким образом, на выходных шинах 4 и 22 (Вых. 2 и Вых. 1 соответственно) формируются временные интервалы, длительности Tg и Т которых случайны, так как случайным является состояние счетчика в момент прихода запускающего импульса, и равномерно распределены .

Если последовательность запускающих импульсов становится детерминированной с постоянным интервалом между ними,то среди всей совокупности возможных временных интервалов обязательно существует такой, что пос ле его формирования положение счетчика 8 в момент прихода запускающего импульса будет точно таким же, как и в момент прихода запускающе35 го импульса предьщущего. В этом случае коды на выходах счетчика 8 и регистра 10 совпадут, схема 19 сравнения, формирует сигнал разрешения и с выхода формирователя 20 им20

25

30

высокой частоты поступают через эле- 40 пульсов через элемент 17 И поступает мент 21 ИЛИ на счетный вход счетчи- на счетный вход счетчика 24, и чека 8. При поступлении запускакщего рез элемент 11 задержки поступает импульса на miiHy 1 триггер 2 устанав- на вход записи регистра 10, фиксируя ливается в нулевое состояние. На вы- положение счетчика 8 в момент прихо- ходных шинах 4 и 22 формируется сиг- 45 да запускающего импульса. Счетчик

нал логической 1 (передний фронт формируемого временного интервала). Единичный сигнал с нулевого выхода триггера 2 запускает генератор 7 импульсов низкой частоты, а нулевой с игнал с единичного выхода триггера 2 запрещает работу генератора 5 импульсов высокой частоты. Импульсы с выхода генератора 7 низкой частоты через элемент 21 ИЛИ поступают на счетньй вход счетчика В и подсчитываются им до появления сигнала переполнения. Сигнал переполнения счет

5

чика 8 поступает на вход формирователя 12 импульсов и через элемент 15 И поступает на вход установки нуля триггера 23 и на вход предварительной записи счетчика 8. Триггер 23 устанавливается в нулевое состояние, запрещая прохождение положительного потенциала через элемент 18 И, формируя спад на выходной шине 22, а в счетчик 8 записывается код с входной шины 3. Счетчик 8 продолжает подсчет импульсов с выхода генератора 7 низкой частоты до следующего переполнения. Сигнал переполнения через элемент 16 И поступает на входы установки единицы триггеров 2 и 23. Таким образом, на выходных шинах 4 и 22 (Вых. 2 и Вых. 1 соответственно) формируются временные интервалы, длительности Tg и Т которых случайны, так как случайным является состояние счетчика в момент прихода запускающего импульса, и равномерно распределены .

Если последовательность запускающих импульсов становится детерминированной с постоянным интервалом между ними,то среди всей совокупности возможных временных интервалов обязательно существует такой, что пос ле его формирования положение счетчика 8 в момент прихода запускающего импульса будет точно таким же, как и в момент прихода запускающе5 го импульса предьщущего. В этом случае коды на выходах счетчика 8 и регистра 10 совпадут, схема 19 сравнения, формирует сигнал разрешения и с выхода формирователя 20 им0

5

0

24 подсчитывает число импульсов одинаковой длительности и при формировании m таких импульсов (величина m задается кодом на входной шине 13),

50 схема 25 сравнения формирует импульс, обнуляющий счетчик 24 и устанавливающий триггер 9 в нулевое состояние, разрешая прохождение импульсов с генератора 6 промежуточной частоты

55 через элемент 14, элемент 21 ИЛИ на вход счетчика 8. Дополнительное количество импульсов изменяет состояние счетчика 8 к моменту прихода

запускающего импульса, вследствие чего устройство формирует на выходных шинах интервалы, отличные от предыдущих.

Формула изобретения

Генератор случайных интервалов времени, содержащий первый триггер, нулевой вход которого является входом Пуск генератора, единичный выход первого триггера соединен с входом Пуск генератора импульсов высокой частоты, выход которого соединен с первым входом эл емента ИЛИ, выход которого соединен с суммирующим входом первого счетчика, выход переполнения которого через первый формирователь импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с единичным и нулевым входами второго триггера, единичный и нулевой выходы которого соединены с вторыми входо ми соответственно второго и -первого элементов И, третьи входы которых объединены, соединены с первым входом третьего элемента И и подключены к нулевому выходу первого триггера, второй вход которого подключен к единичному выходу второго триггера, а выход третьего элемента И является выходом первого потока случайных интервалов времени генератора, выходом второго потока случайных интервалов времени которого является нулевой выход первого триггера, соединенный с входом Пуск генератора импульсов низкой частоты,, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с единичным входом первого триггера, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности генератора

Редактор Л.Повхан Заказ 782/52

Составитель А.Карасов

Техред М.Ходанич. Корректор А.Тяско

Тираж 673Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

за счет сохранения случайности формируемых интервалов времени при регулярной входной последовательности запускающих импульсов, он содержит регистр памяти, две схемы сравнения, второй формирователь импульсов, элемент задержки, второй счетчик, два элемента И, третий триггер и генератор импульсов промежуточной частоты, вькод которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с- единичным входом третье го триггера, нулевой выход ко торого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход второго элемента И соединен с синхронизирующим входом первого счетчика,

установочный вход которого является входом задания параметров формируемых интервалов времени генератора, входом корректировки формируемых интервалов времени которого является первый

вход первой схемы сравнения, выход которой соединен с нулевым входом третьего триггера и с входом Сброс ;второго счетчика, выход которого соединен с вторым входом первой схемы

сравнения, нулевой выход первого триггера через второй формирователь импульсов соединен с первым входом пятого элемента И и с входом элемента задержки, выход которого соединен

с синхронизирующим входом регистра, памяти, выход которого соединен с первым входом второй схемы сравнения, выход которой соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика , выход первого счетчика соединен с информационным входом регистра памяти и с вторым входом второй схемы

сравнения.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при статистических исследованиях. Цель изобретения - по- вьшение точности генератора. Генератор содержит шину 1 входной последовательности, триггер 2, шину 3 задания исходных данных, шину 4 вькоД- ной последовательности, генераторы 5, 6, 7 импульсов, счетчик 8, триггер 9, регистр 10 памяти, элемент 11 задержки, формирователь 12 иьшулы сов, шину 13 входных данных, элементы И 14-18 и схему 19 сравнения, формирователь 20 импульсов, элемент ШШ 21, шину 22 выходной последовательности, триггер 23, счетщ1к 24, схему 25 сравнения. Генератор осуществляет формирование случайных временных интервалов при регулярной последовательности входных импульсов, определение регулярности входной последовательности по лоявлению наперед заданного количества импульсов выходной последовательности постоянной длительности. 1 ил. I (Л