Генератор случайных сочетаний Советский патент 1987 года по МПК G06F7/58 

группы 6,7 элементов И, группу 8 эле- ментоа ИЛИ, группу элементов задержки 9, группуllО элементов ИЛИ, группу 11 формирователей импульсов, группу 12 элементов И, элемент ИЛИ 13, регистр сдвига 14, регистр 15 памяти, дешифратор 16, группу 17 элементов И, элемент ИЛИ 18 и триггер 19, При этом генератор 1 соединен с первым входами элементов И группы 2, а через элемент задержки 3-е входами генераторов 4 и нулевыми входами триггеров 5, выход каждого из которых соединен с вторым входом соответствующего элемента И группы 2, Выход каждого из генераторов 4 соединен с первыми входами соответствующих элементов И группы 6 и 7, второй вход к-го элемента И группы 7 и инверсный вход к-го элемента И группы 6 соединены с выходом к-го элемента ШШ группы 8. Выход элемента И группы 6 соединен с первым входом к-го элемента ШШ группы 10, второй вход которого через соответствующий элемент группы 9 соеди1

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

Цель изобретения - повьшение точности.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, группу 2 элементов И, элемент 3 задержки, группу генераторов 4 случайных равномерно распределенных импульсов, группу триггеров 5, группу 6 элементов ЗАПРЕТ, группу элементов И 7, группу 8 элементов ШШ, группу 9 элементов задержки, группу 10 элементов ИЛИ, группу 11 формирователей импульсов, в простейшем случае представляющих дифференцирующие цепочки, группу 12 элементов И, элемент ИЛИ 13, регистр 14 сдвига, регистр 15 памяти, дешифнен с выходом к-го элемента И группы 7 о Выход к-го элемента ИЛИ группы 10 соединен с соответствующими входами элементов ИЛИ группы 8, кроме к-го элемента этой группы, а через к-йформирователь группы 11 - с первым входом к-го элемента И группы 12 и к-м входом элемента 13 ИЛИ, выходом соединенного с информационным входом регистра 14 сдвига, установочный вход которого соединен с выходом элемента 3 задержки. Выходы регистра 15 соединены с входами дешифратора 16, выходами соединенного с первыми входами элемента И группы 17, вторые входы которых соединены с выходами регистра 14, а выходы - с входами элемента 18 ИЛИ, выходом соединенного с нулевым входом триггера 19, единичный вход которого соединен с выходом элемента 3 задержки, а выход - с вторыми входами всех элементов И группы 12, каждый из которых выходом соединен с единичным входом соответству- юп;его триггера 5, 1 :ил.

ратор 16, группу элементов И 17, элемент ШШ 18, триггер 19.

Принцип работы устройства состоит в следующем,

Случайные по моментам появления импульсы, формируемые на выходах генераторов 4, имеют определенную длительность о , Поэтому они во времени могут перекрываться, и в тех случаях, когда после появления т-К импульсов (т - заданное число единиц в сочетании) затем в течение интервала времени, равного задержке появления сигнала блокировки случайных импульсов, появляется больше чем К импульсов, на выход устройства проходит больше заданного числа m единиц. Чтобы этого избежать все импульсы, по- являщиеся с перекрытием во времени,

смещаются и выстраиваются как бы в очередь. Это означает, что если несколько импульсов появляется с перекрытием, то тот импульс, который Появляется .первым, на время своей длительности блокирует прохождение на выход устройства всех остальных импульсов. Второй импульс появляется. только после окончания первого, независимо от того, какие части этих импульсов перекрьшаются. Второй смещенный импульс блокирует на время своей длительности прохождение на выход устройства всех последующих и т.д. Таким образом, перекрывающаяся последовательность импульсов вытягивается

в последовательность примыкающих друг О блокирует все элементы И группы 6, к другу импульсов, т.е. эти импульсы кроме шестого элемента этой группы, сливаются в один. Для того, чтобы все слившиеся импульсы можно было различить и зафиксировать, они дифференно открывает элементы И группы 7.Поэтому пятьй случайный импульс с выхода пятого генератора 4 в течение всецируются, а при необходимости усили- 5 го времени перекрытия импульсов на ваются и формируются по длительности, выходах пятого и шестого генераторов а затем подаются на регистр сдвига. 4 проходит через пятый элемент ИгрупСмещение перекрывающихся импульсов и выстраивание их в очередь осущестпы 7 на пятый элемент 9 задержки. Здесь он задерживается ровно на вре-

20

вляется с помощью цепочки элементов ЗАПРЕТ 6, И 7, ИЛИ 8, элемента 9 задержки и элемента ИЛИ 10. Причем необходимо выполнение двух условий. Время задержки элемента 9 должно быть

равно длительности импульсов, форми- группы 10 без задержки.К этой части руемых на выходе генератора 4, и эта импульса на выходе элемента ИЛИ групмя длительности импульса . Та часть пятого случайного-импульса, которая не перекрывается с шестым импульсом, проходит через пятьй элемент И группы 6 на выход пятого элемента ИЛИ

длительность должна быть не меньшее. времени срабатывания регистра 14 плюс время прохождения сигнала через элементы И группы 17, элемент ИЛИ 18 и время срабатывания триггера-19. Кроме того, тактовьй интервал должен иметь запас по. длительности mt, т.е.

случайные импульсы должны появляться Поэтому четвертьй случайньй импульс равновероятно на временном интервале,35 вслед за первым, вторым и третьим уменьшенном на величину т 2 . Запас интервала по длительности необходим для того, чтобы не произошло выхода очереди из m импульсов за пределы тактового интервала и,, как следствие, по- 40 ничньй сигнал на выходе четвертого терн некоторого их числа. Вероятность элемента И группы 17, которьй через такого события мала, поэтому практиперебрасывает 4-й триггер 5 в единичное состояние и одновременно передвигает 1 на следующий выход в регистре 14о При этом появляется едически запас по длител ости должен иметь величину меньше.

элемент ИЛИ 18 перебрасывает триггер 19, а тот в свою очередь блокирует элементы И группы 12, Так как по .

Пусть необходимо формировать слу- 45. условию время от момента поступления чайные сочетания из 7 по 4. При BI-го случайного импульса на информа- этом в регистр 15 необходимо записть ционньй вход регистра 14 и до сраба- число 4. Предположим, что первым случайный импульс появится на выходе

второго генератора 4, второй (не пе- 50 менту, когда формируется пятьй слу- рекрываясь с первым) - на выходе пер- чайный импульс в соответствии с опи- вого генератора 4, третий (не пере- крываясь со вторым) - на выходе четвертого генератора 4. Эти импульсы, проходя формирователи 11, дифференцируются и перебрасываются в единичтывания триггера 19 должно быть не больше длительности , то к тому мосанным, элементы И группы 12 уже закрыты, и ни один случайньй импульс не проходит на триггеры 5. Поэтому к 55 моменту прихода очередного тактового импульса только первый, второй, четвертый и шестой триггеры оказываются в единичном состоянии, т.е. формируное состояние первьй, второй и четвертьй триггеры 5. Пусть четвертьй и

пятьй случайные импульсы, перекрыва- ясь, появляются соответственно на выходах шестого и пятого генераторов 4. как импульс на вь1ходе шестого генератора 4 появляется раньше, то он проходит через шестой открытый элемент И 6 на выход шестого элемента ИЛИ 10 и на время своей длительности через элементы ИЛИ группы 8

блокирует все элементы И группы 6, кроме шестого элемента этой группы,

но открывает элементы И группы 7.Поэтому пятьй случайный импульс с выхода пятого генератора 4 в течение всепы 7 на пятый элемент 9 задержки. Здесь он задерживается ровно на вре-

мя длительности импульса . Та часть пятого случайного-импульса, которая не перекрывается с шестым импульсом, проходит через пятьй элемент И группы 6 на выход пятого элемента ИЛИ

пы 10 достраивается недостающая до целого, задержанная часть импульса Таким образом, на выходе пятого эле- 30 мента ИЛИ группы 10 появляется целый пятьй импульс длительности t , но он смещается относительно четвертого .импульса на величину их перекрытия.

Поэтому четвертьй случайньй импульс вслед за первым, вторым и третьим ничньй сигнал на выходе четвертого элемента И группы 17, которьй через

перебрасывает 4-й триггер 5 в единичное состояние и одновременно передвигает 1 на следующий выход в регистре 14о При этом появляется едиусловию время от момента поступления BI-го случайного импульса на информа- ционньй вход регистра 14 и до сраба-

менту, когда формируется пятьй слу- чайный импульс в соответствии с опи-

тывания триггера 19 должно быть не больше длительности , то к тому моменту, когда формируется пятьй слу- чайный импульс в соответствии с опи-

санным, элементы И группы 12 уже закрыты, и ни один случайньй импульс не проходит на триггеры 5. Поэтому к моменту прихода очередного тактового импульса только первый, второй, четвертый и шестой триггеры оказываются в единичном состоянии, т.е. формиру513

ется сочетание из 7 по 4, Затем задержанный элементом 3 тактовый импульс устанавливает все триггеры 5 в нулевое состояние и производит перезапуск генераторов 4, После этого начинается формирование очередного случайного сочетания из 7 по 4.

Технико-экономический эффект предлагаемого устройства по сравнению с известным заключается в устранении сбоев при формировании случайных сочетаний, что эквивалентно повышению инструментальной точности устройства и сведению методической погрешности к нулю. Так, например, если при соотношении длительностей с случайного импульса и длительности Т тактового интервала 1:10 частота сбоев у известного устройства в соответствии с приведенными формулами составляет , то предлагаемое устройство имеет нулевую частоту сбоев.

Кроме того, при увеличении числа разрядов предлагаемое устройство обладает более высоким быстродействием за счет того, что применяемый в известном устройстве узел сжатия имеет линейно убывающую зависимость быстродействия от числа его входов. В предлагаемом же устройстве вместо узла сжатия используется регистр сдвига, быстродействие которого не зависит от числа разрядов.

Формула изобретения

Генератор случайных сочетаний. Содержащий генератор тактовьгх импульсов, выход которого соединен с первыми входами элементов И первой группы и с входом элемента задержки, выход которого соединен с входами Опрос генераторов случайных равномерно распределенных импульсов группы и с нулевыми входами триггеров группы, единичные входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И второй группы, а единичные выходы триггеров группы соединены с вторыми входами элементов И первой группы, выходы которых являются группой выходов генератора, группой входов задани числа единиц в сочетаниях которого

ВИИИ-1И 3aKaj J5J3y

ripciir-fB .-- юлигр . пр-тие, г.

76

являются разрядные входы регистра памяти, разрядные выходы которого соединены с соответствующими входами де- щифратора, выходы которого соединены

с первыми входами элементов И третьей группы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом триггера, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, он содержит две группы элементов ИЛИ, группу элементов задержки, группу элементов ЗАПРЕТ, четвертую группу элементов И, группуформирователей импульсов и регистр сдвига, разрядные выходы которого соединены с вторыми входами элементов И третьей группы, выход элемента задержки соединен с входом Сброс регистра сдвига и с единичным входом триггера, выход которого соединен с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы которых объединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ и подключены к выходам соответствующих формирователей импульсов группы, выход второго элемента ИЛИ соединен с информационным входом регистра сдвига, выходы генераторов случайных равномерно распределенных импульсов группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И четвертой группы и с прямыми входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов 1-ШИ первой группы, выходы которых соединены с входами соответствующих формирователей

импульсов группы, выходы элементов ИЛИ второй группы соединены с инверсными входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ и с вторыми входами соответствующих элементов И четвертой

группы, выходы которых через соответствующие элементы задержки группы соединены с вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выход каждого i-ro (,n, п - число

выходов генератора) элемента ИЛИ первой группы соединен с i-ми входами. . всех,кроме i-rb, элементов ИЛИ второй группы.

Тираж 672 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к вычислительной технике и позволяет повысить точность формирования случайных сочетаний. Цель изобретения - повьшение точности за счет исключения случаев одновременного срабатывания первичных генераторов случайньк чисел. Он содержит генератор 1 тактовых импульсов (ГТИ), группу 2 элементов И, элемент задержки 3, группу 4 генераторов случайных равномерно распределенных импульсов, группу 5 триггеров, две 5 1 Wviia wi«iBMpiH«BBBM«iMBi (Л