Датчик равномерно распределенных случайных чисел Советский патент 1988 года по МПК G06F7/58 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к цифровым датчикам случайных чисел, и может быть использовано для испытания аппаратуры в качестве входного сигнала.

Цель изобретения - упрощение датчика.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - схема блока синхронизации; на фиг. 3 - временная диаграмма сигналов, поясняющая работу блока синхронизации.

Датчик содержит первичный источник 1 равномерно распределенных случайных чи- ce;i, схему 2 сравнения, счетчик 3, генератор 4 тактовых импульсов, элемент И 5, счетчик 6, регистры 7-9, группу элементов И 10, элемент ИЛИ 11 и блок 12 синхронизации.

Блок 12 синхронизации состоит из од- новибратора 13, элемента 14 задержки, .мента И 15 и триггера 16.

Датчик работает следующим образом.

С выхода источника 1 на первые входы схемы 2 сравнения поступает код случайного числа Z. На вторые входы схемы 2 сравнения поступает код из счетчика 3. В исходном состоянии эти коды одинаковы и равны 00...0. В случае равенства кодов на входах схемы 2 сравнения последняя с инверсного выхода выдает низкий потенциал на вход запроса блока 12, который своим вторым выходом запрещает прохождение импульсов с выхода генератора 4 через элемент И 5 на счетный вход счетчика 3. Когда коды на первом и втором входах схемы 2 сравнения не равны, то на инверсном выходе схемы 2 гюявляется высокий потенциал, по кото- ро.му блок 12 вырабатывает сигналы, обнуляющие счетчики 3, 6 и открывающий элемент И 5 для прохождения импульсов с выхода генератора 4. Сигнал с второго выхода блока 1 подготавливает элементы И 10 группы к прохождению импульсов с разрядных входов счетчика 3.

При поступлении на входы элементов И 10 группы числа импульсов, равного коду Z, на выходе элемента ИЛИ 11 получают число импульсов KZ.

При равенстве кодов на первых и соответствующих вторых входах схемы 2 сравнения последняя формирует высокий потенциал на прямом выходе и низк-ий потенциал на выходе, по которым блок 12 на своем втором выходе формирует запрещающий сигнал низкого уровня на втором входе элемента И 5. По этому сигналу дальнейщее поступление импульсов на счетный вход счетчика 3 с выхода генератора 4 через элемент И 5 прекращается. Высокий потенциал на прямом выходе схемы 2 сравнения разрешает запись сформированного случайного числа Z с выхода счетчика 6 в регистр 9.

Если в дальнейщем на выходе источника 1 появляется код следующей реализации случайного числа Z, то он сразу поступает на первые входы схемы 2 срав- . нения. На ее вторые входы поступает код предыдущей реализации случайного числа. Таким образом, на входах схемы 2 сравнения присутствуют разные коды, и цикл повторяется.

Работа датчика обеспечивается функцио- 0 нированием блока 12 синхронизации.

Формирование последовательности управляющих сигналов производится при любой. смене кода Z, выдаваемого источником 1 равномерно распределенных чисел, за исклю- с чением кода .

Допустим, коды, поступающие на входы схемы 2 сравнения, равны. В этом случае, на вход запуска блока 12 с инверсного выхода схемы 2 сравнения поступает низкий потенциал, который устанавливает 0 триггер 16 в состояние «О. С выхода триггера 16 низкий потенциал как сигнал «Запрет преобразования поступает на второй вход элемента И 5 и третьи входы элементов И 10 группы.

Формирование управляющих сигналов начинается с поступления на вход блока 12 высокого потенциала с инверсного .выхода схемы сравнения. По переднему фронту этого сигнала запускается одновибра- тор 13, с выхода которого импульс пос- Q тупает на вход элемента 14 задержки и как сигнал «обнуление на первый выход блока 12. Кроме того, высокий потенциал сигнала как разрещающий, присутствует .ча втором входе элемента 15 И.

Датчик работает, реализуя соотношение

5 7 -А4- . Z -

или

40

Z :A+KZ,

Рдрк -А-:4.

I Д1.ГЧ2П. ;|

п - разрядность датчика.

Датчик предназначен для выработки

случайных чисел, равномерно распределенных в интервале от А до В, причем,

константы А и К задаются кодами,

записанными в регистры 7 и 8.

Источник 1 генерирует случайное число в интервале от О до 2 -1.

50

Формула изобретения

Датчик равномерно распределенных случайных чисел, содержащий первичный источник равномерно распределенных чисел, разрядные выходы которого соединены с первой группой разрядных входов схемы сравнения, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого ссединен со счетным входом первого счетчика, второй счетчик, информационный вход которого соединен с выходом первого регистра, выход второго счетчика соединен с информационным входом второго регистра, выход которого является выходом датчика, третий регистр и элемент ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью упрощения датчика, в него введены блок синхронизации и группа элементов И, выходы которых соединены с входами элементов ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, вход обнуления которого соединен с первым выходом блока синхрониза

ции и входом обнуления первого счетчика, разрядные выходы которого соединены с второй группой разрядных входов схемы сравнения и первыми входами элементов И группы, вторые входы элементов И группы соединены с соответствующими разрядными выходами третьего регистра, третьи входы элементов И группы соединены с вторым входом элемента И и подключены -к второму выходу блока синхронизации, вход запуска которого соединен с инверсным выходом схемы сравнения, прямой выход «Равно которой соединен с входом синхронизации второго регистра.

8шодб/ ,

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для испытания аппаратуры в качестве источника входного сигнала. Цель изобретения - упрощение датчика. Датчик содержит первичный источник I -равномерно распределенных случайных чисел, схему 2 сравнения, счетчик 3, генератор 4 импульсов, элемент И 5, счетчик 6, регистры 7-9, группу элементов И 10, элемент ИЛИ 11, блок 12 синхронизации. Поставленная цель достигается за счет введения новых блоков и функциональных связей. 3 ил.

Вход

/SH

13

Сигнал на входе скемы управ/гения

Обнуление

/7

Занесение нонстанты

15

16

911г,г

Коды на В}(ода;( скемы сравнения pas/fuvHbi