Генератор случайной последовательности Советский патент 1988 года по МПК H03K3/84 

(21)4170864/24-21

(22)01.12.86

(46) 30.07.88. Бюл. № 28 (72) В.И.Глова, О.И.Дапин, В.М.Кузнецов, В.А. Песошин, Н.Н.Сергеев, С.Е.Ермолаева, В.Л.Сафонов и А.У.Яр- мухаметов

(53) 621.374.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 9П695, кл. Н 03 К 3/84, 1980. Авторское свидетельство СССР № 962933, кл. G 06 F 7/58, 1981.

(54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОЙ ПОСЛЕДОВА- , ТЕЛЬНОСТИ

(57) Изобретение может быть использовано в вычислительной, информационно- измерительной и радиотехнике. Генератор случайной последовательности (ГСП) содержит сумматоры 2,8 по модулю два, мультиплексоры 3-5, триггеры 6,7, генератор 12 тактовых импульсов , элемент НЕ 11, выходной формирователь 9, элемент 10 задержки и генератор 1 сигнала возбуждения, который может быть выполнен на сумматорах по модулю два. ГСП имеет повышенную надежность формирования случайной последовательности за счет фиксации случайных символов в оба полупериода тактовой частоты. I з.п. ф-лы, I ил.

(Л

СА О О)

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в вычислительной, информационно- измерительной и радиотехнике.

Целью изобретения является повьпле- ние надежности формирования случайной последовательности за счет фиксации случайньк символов в оба полупериода тактовой частоты.

На чертеже представлена структурная схема генератора случайной последовательности.

Генератор случайной последовательности содержит генератор 1 сигнала возбуждения, выход которого соединен с.первым входом первого сумматора группы 2 последовательно соединенных сумматоров по модулю два, выход последнего из которых соединен с вто- рым входом второго мультиплексора 3 и с первым входом третьего мультиплексора 4, выход которого соединен с вторым входом первого мультиплексора 5, первый и второй триггеры 6.и 7, выходы которых соединены соответственно с первым и с вторым входами сумматора 8 по модулю два, выход которого соединен с вторым входом выходного формирователя 9, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки 10, вход которого соединен с входом элемента НЕ И, с выходом генератора 12 тактовых импульсов и с входом синхронизации первого тригге- ра 6, информационный вход которого соединен с первым входом первого мультиплексора 5, с первым входом и с выходом второго мультиплексора 3, вход синхронизации которого соединен с входом синхронизации первого мультиплексора 5, с выходом элемента задержки 10 и с входом синхронизации третьего мультиплексора 4, второй вход и выход которого объединены меж ду собой и соединены с информационны входом BTopoi o триггера 7, вход син- хронизации которого соединен с выходом элемента НЕ 11. Выход первого мультиплексора 5 соединен с объеди

ненными вторыми входами сумматоров группы 2 последовательно соединенньпс сумматоров по модулю два.

Генератор 1 сигнала возбуждения может быть выполнен на последовательно соединенных сумматорах по модулю два, выход последнего из которых соединен с вторыми входами всех сумматоров по модулю два.

,; Q 5

0

5

Генератор случайной последовательности работает следующим образом.

При уровне сигнала с выхода генератора 1 тактовьпс импульсов, равном логической единице, происходит соедит нение в кольцо (контур), обеспечивающее колебания в нем, группы 2 последовательно соединенных сумматоров по модулю два и второго и первого мультиплексоров 3 и 5. Под действием флуктуации временных задержек элементов этого контура в нем генерируется широкополосный случайный сигнал. В другой полупериод сигнала (логический нуль) с выхода генератора 12 тактовых импульсов вместо мультиплексора 3 в кольцо включается мультиплексор 4 и процесс генерации продолжается. Обеспечение устойчивого режима генерации осуществляется либо подачей с выхода генератора 1 сигнала возбужде.ния сигнала логической единицы при нечетном числе сумматоров

по модулю два группы 2, либо подачей с выхода генератора 1 сигнала возбуждения переменного во времени сигнала при произвольном числе последовательно соединенных сумматоров по модулю два группы 2 (длительность импульсов с выхода генератора 1 сигнала возбуждения не должна превьщать при этом суммарное время задержки сумматоров группы 2 и мультиплексоров 3 (4) и 5).

В паузе между тактовыми импульсами (уровень логического нуля) с выхода генератора 12 тактовых импульсов

мультиплексоры 3-5 открыты по входу В (первый, первый и второй входы, соответственно), а при наличии тактового импульса (уровень логической единицы) - по входу А. При паузе мультиплексор 3 находится в триггер- ном режиме и хранит сформированный в предыдущем такте случайный символ (например, единичный). При этом мультиплексоры 4 и 5 входят в контур генерации. В момент появления (по фронту) тактового импульса в триггер 6 Переписывается состояние мультиплект сора 3. Мультиплексор 4 при этом переходит в триггерный режим, фиксируя случайный символ, а мультиплексор 3 входит в контур генерации. При окончании тактового импульса (по спаду) происходит очередная смена мультиплексора (3 на 4) в контуре генерации, а состояние мультиплексора 4 переписывается в триггер 7. Сигналы с выходов триггеров 6 и 7 суммируются сумматором 8 по модулю два и с помощью тактовых импульсов, задержанных элементом задержки 10, выделяются выходным формирователем 9 (элементом И, триггером, например). Устройство сохраняет работоспособность и при прекращении генерации в один из по- лупериодов тактового сигнала (статические характеристики выходного сигнала при этом несколько ухудшаются).

Формула изобретения

формирования случайной последователь- JQ сигнала возбуждения содержит rpynhy

ности за счет фиксации случайных символов в оба полупериода тактовой частоты, в него введены генератор сигнала возбуждения, второй и третий мультиплексоры, второй триггер, выход которого соединен с вторым входом сумматора по модулю два, элемент задержки, выход которого соеданен с входами синхронизации первого, второго и третьего мультиплексоров и с

35

последовательно соединенных cj MaTo- .ров по модулю два, выход последнего из которых соединен с первьп 1 входом первого сумматора по модулю два груп пы и с вторыми входами соответствующих сумматоров по модулю два группы, вторые входы остальных сумматоров по модулю два которой соединены с сигналами уровней логического нуля и единихфл.

первым входом выходного формирователя, второй вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, информационный вход первого триггера соединен с первым входом первого мультиплексора, с выходом и первым входом второго мультиплексора, втр- рой вход которого соединен с выходом последнего сумматора группы последовательно соединенных сумматоров по модулю два и с первым входом третьего мультиплексора, второй вход и выход которого соединены между собой, с информационным входом второго триггера и с вторым входом первого мультиплексора, выход которого соединен с объединенными вторыми входами сумматоров группы последовательно соединенных сумматоров по модулю два, первый вход первого из которых соединен с выходом генератора сигнала возбуждения, вход синхронизации второго триггера соединен с выходом элемента НЕ, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и с входом элемента задержки.

5

последовательно соединенных cj MaTo- .ров по модулю два, выход последнего из которых соединен с первьп 1 входом первого сумматора по модулю два группы и с вторыми входами соответствующих сумматоров по модулю два группы, вторые входы остальных сумматоров по модулю два которой соединены с сигналами уровней логического нуля и единихфл.