Датчик случайных чисел Советский патент 1987 года по МПК G06F7/58 

113

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для формирования последователностей равновероятных многоразрядных случайных чисел.

Целью изобретения является расширения функциональных возможностей датчика случайных чисел за счет генерирования на фиксированном интервале времени, равном длительности входного сигнала, случайного количества случайных чисел из допустимого подмножества «

На чертеже приведена структурная схема датчика случайных чис«ш.

Датчик случайных чисел содержит генератор 1 импульсов, элемент 2 зяп рета, рекуррентньщ регистр 3 сдвига, элементы И 4 группы, анализатор 5 кодовых комбинаций, элемент И б, триггер 7, генератор 8 импульсов, схему 9 сравнения, счетчик 10, регистр 11 к ода, первый формирователь 12 импульсов, элемент НЕ 13, второй формирователь 14/ импульсов, дополнительные элементы И 15 и 16, элемент HW 17.

Датчик случайных чисел работает в двух режимах, выбор которых опреде- ляется длительностью сигнала, поступающего на вход формир ователя 14 им- пульсов.

При выполнении условия

.

СПр

/2,

(1)

где

Т .

ОПр

длительность 11мпульса, поступающего на вход за,да ния фиксированного интервала времени; период повтореюш сигнала Опрос, поступающего с выхода генератора 8, реализуется первьм режим работы., при котором производится формирование за данного количества случайных чисел из разрешенного подмножества. При выполнении условий:

Т

(2)

t.

ООП

, 3/4 Т,„р , (3)

йф. - длительность сигнала на выходе первого и второго формирователей соответственно 5

тся второй релсим работы, при формирование случайных чисел

0

5

0

5

5

0

5

0

5

произяодится в течение временного интервала, равного длительности импульса, поступающего на вход формирователя 14 импульсов.

Датчик случ:айных чисел работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 7 сброшен и запрещает прохождение импульсов с выхода генератора 8 через элемент И 6. Импульсы с выхода генератора 1 через открытую схему 2 запрета меняют состояние рекуррентного регистра 3 сдвига, образуя на его выходах последовательность случайных чисел, элементы И 4, группы и анализатор 5 кодовых комбинаций закрыты управляющим сигналом с выхода элемента И 6, Счетчик 10 обнулен, в регистре 11 кода установлен код заданного количества случайных чисел из допустимого подмножества, в блоке памяти анализатора 5 кодовых комбинаций записано разрешенное подмножество, случайных чисел. С приходом на вход задания фиксированного интервала датчика импульса элемент И 16 запирается импульсрм, поступающим с выхода элемента НЕ 13, блокируя тем самым сигналы с выхода схемы 9 сравнения на вре мя, равное длительности импульса, поступившего на вход задания фиксированного интервала датчика, по переднему фронту импульса, поступившего на вход формирователя 12 импульсов, перебрасывается триггер 7 и блокируется второй элемент И 15 на время, равное 1 . При этом высокий потенциал на выходе триггера 7 открывает элемент И 6, разрешая прохождение импульсов Опрос с выхода генератора 8 на первые входы элементов И 4 группы, на вход Пуск анализатора 5 и на инверсный вход схемы 2 запрета, блокируя импульсы генератора I на время, равное .длительности импульса Опрос, и фиксируя этим в рекуррентном регистре сдвига 3 последнюю установившуюся на его выходах кодовую комбинацию. Анализатор кодовых комбинаций 5 по каждому импульсу Опрос производит сравнение последней установивпшйся на выходе рекуррентного регистра сдвига 3 кодовой комбинации с каждой из кодовых комбинаций разрешенного подмножества и в случае их равенства вырабатывает сиг- нзл, появившийся на первых входах элементов И 4 группы, и N-разрядная

3 .1

кодовая комбинация считьшается с выхода датчика. Одновременно с этим содержимое счетчика 10 увеличивается на единицу, фиксируя вьщачу очередной разрешенной кодовой комбинации, а в схеме 9 сравнения осуществляется сравнение текущего состояния счетчика 10 с заданным состоянием регистра, кода 11. Б момент равенства текущего состояния счетчика 10 и состояния регистра 11 кода схема 9 сравнения выдает импульс сброса триггера 7, заблокированный на время действия импульса, поступающего на вход задания фиксированного интервала времени элементом И 16, вследствие чего на выходе датчика продолжают формироваться случайные числа из допустимого подмножества. По окончании действия им- пульса, поступающего на вход задания фиксированного интервала времени, по заднему его фронту срабатьшает формирователь 12, сигнал с выхода которого через открытый элемент И 15 н эле мент ИЛИ 17 сбрасывает триггер 7, определяя тем самым завершение выдачи датчиком на заданном интервале времени заданного количества случайных чисел из допустимого подмножества, воз вращая схему в исходное состояние.

Работа устройства в режиме формирования заданного количества случайных чисел из разрешенного подмножества при выполнении условия (1) практичес .ки не отличается от описанной. Исклю чение составляет управление сбросом триггера 7. В этом режиме сброс триггера 7 в исходное состояние осуществляется по импульсу с выхода схемы 9

Составитель И. Столяров

Редактор Л. Веселовская Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Король- Заказ 3390/45Тираж 672Подписное 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

сравнения, проходящему через элемент И 16 и элемент ИЛИ 17.

Формула изобретения

Датчик случайных чисел по авт.св. № 1229760, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей датчика случайных чисел за счет генерирования на фиксированном интервале времени, равном длительности входного сигнала, случайного количества случайных чисел из допустимого подмножества, он содержит первый и второй формирователи импульсов, первый и второй дополнительные элементы И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, выход элемента НЕ соединен с входом первого формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом первого дополнительного элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента 1ШИ, выход которого подключен к нулевому входу триггера, единичный вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов, вход которого является входом задания фиксированного интервала времени датчика случайных чисел и соединен с входом элемента НЕ, выход которого соединен с- первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнения, второй вход первого дополнительного элемента И соединен с выходом второго форЮ1рова- теля импульсов, а выход второго дополнительного элемента И подключен к второму входу элемента ИЛИ.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для формирования последовательностей равновероятных многораз- рчдных чисел. Изобретение является усовершенствованием изобретения по а.с. № 1229760. Датчик случайных чисел содержит генератор 1 импульсов, элемент ЗАПРЕТ 2, рекуррентный ревинаЗ гистр 3 сдвига, элементы И 4 группы, анализатор 5 кодовых комбинаций, элемент И 6, триггер 7, генератор 8 импульсов, схему 9 давления, счетчик 10, регистр кода 11, формирователи 12, 14 импульсов, элемент НЕ 13, 14, элементы И 15 и 16, элемент ИЛИ 17. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей датчика случайных чисел за счет генерирования на фиксированном интервале времени, равном длительности входного сигнала, случайного количества случайных чисел из допустимого подмножества. Поставленная цепь достигается за счет введения формирователей импульсов 12, 14, элементов И 15 и 16, элемента РШИ 17, а также новых функциональных связей. 1 ил. 9 (Л Од ю Ч