Генератор случайного процесса Советский патент 1988 года по МПК G06F7/58 

(Л

с

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для решения задач исследования и оптимизации структуры сложных систем. Целью изобретения является повьшение точности генератора. Генератор случайного процесса содержит генератор 1 импульсов, датчик 2 случайных чисел, блок 3 памяти, блок 4 управления, счетчик 5, регистры 6,7, делитель частоты 8, реверсивный счетчик 9, преобразователи код-напряжение 10, 11, элементы И 12-14, регистр 15, триггер 16, блок 17 по модулю два. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

4

ю

САЭ Oi

сл

Изобретение относится к вьиисли- тельной технике и может быть использовано при построении моделирующей аппаратуры для решения задач исследований, и оптимизации структуры сложных систем, для автоматизации испытаний на вибрационные, ударные, электрические и другие виды воздействий.

Цель изобретения - повышение точности генератора.

На фиг. 1 изображена структурная схема генератора; на фиг. 2 - то же, блока управления; на фиг. 3 - временная диаграмма цикла работы блока управления.

Генератор содержит генератор 1 им пульсов, датчик 2 случайных чисел, блок 3 памяти, блок 4 управления, счетчик 5, регистры 6,7, делитель 8 частоты, реверсивный счетчик 9, преоразователи код - напряжение 10, 11, элементы И 12-14, регистр.памяти 15, триггер 16, блок 17 сумматоров по модулю два. Блок управления содержит формирователь 18 импульсов, триггеры 19-22, элементы И 23-24, элемент ИЛИ 25.

Рассмотрим функционирование уст

ройства на i-ом цикле с момента окон-30 12, и на выходе устройства сохраня40

чания формирования длительности (i-1)- ой паузы. По сигналу переполнения : из счетчика 5 в этот счетчик заносится код длительности i-вй паузы, хра- нившийся в регистре 6 а на выходе блока управления 3 (фиг. 2), устанавливается единичный потенциал (фиг.З), разрешающий прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 1 импульсов через элемент И 12 на информационный вход-делителя 8 частоты. Коэффициент деления делителя 8 частоты задается кодом, хранящимся в регистре 7, и определяет частоту смены Состояний реверсивного счетчика 15 9 и соответственно, длительность импульса на выходе устройства. По мере поступления импульсов на входе реверсивного счетчика 9 последний увеличивает свое состояние, которое преобразуется преобразователем код-на- пряже ме 10 в непрерывный электрический сигнал, полярность которого определяется состоянием триггеда 16. Преобразователь код-напряжение 11 усиливает данное напряжение в соответствии с кодом, задающим значение амплитуды и хранящимся в течение всего времени формирования процесса в

ется нулевой уровень, сГ)- единичный потенциал с пятого выхода блока 4 разрешает прохождение тактовых импульсов через элемент И 13 на счет- 25 ньй выход счетчика импульсов 5, ко- торый последовательно уменьшает свое состояние на единицу, формируя длительность паузы; Ь)- по двум импульсам с первого выхода блока 4 дат чик 2 случайных чисел формирует последовательно два равномерно распределенных случайных числа, задающих адреса блока 3 памяти;. i) - импульса .ми с второго и четвертого выходов блока 4 осуш,ествляется последовательное считывание по формируемым датчиком 2 случайных чисел адресам кодов, задающих соответственно значения паузы и длительности импульса на (i+1)-oM цикле и внесение этих кодов соответственно в регистры 6 и 7, а также установка равновероятного состояния триггера 16.

50

55

При достижении счетчиком 5 нулевого состояния формирование длительности i-ой паузы заканчивается,и опи санный процесс генерации циклически повторяется.

регистре 15. Реверсивный счетчик 9 последовательно изменяет свое состояние до максимального, при возникновении сигнала переполнения он переключается на режим обратного счета и последовательно изменяет состояние от максимального до нулевого. Таким образом, в течение времени, когда разрешено поступление импульсов на счетный вход реверсивного счетчика 9, на выходе устройства формируется равнобедренный треугольный импульс, полярность которого равновероятно оп- ределена на (i-l)-OM цикле работы устройства, длительность также задана кодом, выбранным из последовательности кодов закона распределения длительностей.

При достижении реверсивным счетчиком 9 нулевого состояния на выходе элемента И 14 устанавливается уро

вень 1 Vno которому на выходах блока управления 4 (фиг. 2) формируются сигналы согласно временной диаграмме:, а - низкий уровень с пятого выхода блока управления 4 запрещает прохождение импульсов с выхода генератора 1 импульсов через элемент И

0

15

ется нулевой уровень, сГ)- единичный потенциал с пятого выхода блока 4 разрешает прохождение тактовых импульсов через элемент И 13 на счет- 5 ньй выход счетчика импульсов 5, ко- . торый последовательно уменьшает свое состояние на единицу, формируя длительность паузы; Ь)- по двум импульсам с первого выхода блока 4 датчик 2 случайных чисел формирует последовательно два равномерно распределенных случайных числа, задающих адреса блока 3 памяти;. i) - импульса- .ми с второго и четвертого выходов блока 4 осуш,ествляется последовательное считывание по формируемым датчиком 2 случайных чисел адресам кодов, задающих соответственно значения паузы и длительности импульса на (i+1)-oM цикле и внесение этих кодов соответственно в регистры 6 и 7, а также установка равновероятного состояния триггера 16.

0

При достижении счетчиком 5 нулевого состояния формирование длительности i-ой паузы заканчивается,и описанный процесс генерации циклически повторяется.

Формула изобретения

первого регистра и с выходом блока памяти, адерсный вход которого соединен с разрядным выходом датчика случайных чисел, выход первого разряда которого соединен, с информаци-

онным входом триггера, вход синхронизации которого соединен с третьим выходом блока управления и первым входом чтения блока памяти, второй вход чтения которого соединен с-вторым выходом блока управления, пятый выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, вход предварительной установки которого соединен с вькодом первого регистра, выход регистра памяти соединен с информационным входом второго преобразователя код-на- пряже ние, выход которого является выходом генератора.

2. Генератор по п. 1, о т л и - чающийся тем, что блок управления содержит формирователь импульсов, четьфе триггера, два элемента И, элемент ИЛИ, причем выход формирователя импульсов соединен со счетным входом.первого триггера, прямой выход которого соединен с информацион- ным входом второго триггера, прямой вькод которого соединен со счетным входом третьего триггера, прямой выход которого соединен со счетным входом четвертого триггера, инверсный выход которого соединен с входом об нулёния второго тригг.ера, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход второго элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого является первым вькодом блока инверсный выход третьего триггера соединен с вторым входом первого эле мецта И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ и является четвертым выходом блока, инверсный выход первого триггера является третьим выходом блока, выход второго элемента И является вторым выходбм блока, прямой выход первого триг ге- ра является пятым выходом блока, вход обнуления первого триггера соединен с входом обнулений четвертого триггера и является первым входом блока, вход синхронизации второго триггера является вторым входом блока, вход формирователя импульсов является третьим входом блока.