Генератор псевдослучайных последовательностей Советский патент 1988 года по МПК H03K3/84 

4 4

СО

13 произвольной выборки) , Работа устройства обеспечивается выдачей необходимых управляющих воздействий с блока 8 управления. Собственно псевдослучайные последовательности формируются реверсивным регистром 2 сдвига с сумматорами 3 и 4 по модулю два в цепи его обратной связи. При этом запись исходных кодов, формирование участков псевдослучайной последовательности, выдача необходимых кодов в заданные контролируемые объекты группы 22, вьщача опорных сигналов в блок 8 управления осуществляются по

программе, размещенной в буферном за- помин ающем блоке 6, запоминающее устройство 13 произвольной выборки которого адресуется счетчиком 14 адреса. Работа устройства синхронизируется генератором 1 тактовых импульсов. Устройство также содержит счетчик 5 импульсов, блок 7 элементов И, элементы И 9 и 10, элемент задержки 11, шину 12 установки, элемент ИЛИ 15. Приведены примеры реализации буферного запоминающего блока 6, блока 8 управления, пример программы работы устройства, 3 ил.

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет увеличения числа формируемых кодовых последовательностей. Программа формирования выходной псевдослучайной последовательности кодов размещается в буферном запоминающем блоке 6 (в запоминающем устройстве

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в вычислительной и контрольно-диагностической технике. .

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора псевдослучайных последовательностей за счет увеличения числа формируемых кодовых последовательностей,

На фиг.1 представлена структурная схема генератора псевдослучайных последовательностей; на фиг.2 - схема блока управления; на фиг.З - программа работы генератора,

Генератор псевдослучайных последовательностей содержит генератор 1 тактовых импульсов, реверсивный регистр 2 сдвига, первый 3, второй 4 сумматоры по модулю два, счетчик 5 импульсов, буферный запоминающий блок 6, блок 7 элементов И, блок В управления, первый 9 и второй 10 элементы И, элемент 11 задержки, шину 12 установки, соединенную с входами установки реверсивного регистра 2 сдвига, буферного запоминающего блока 6 и блока 8 управления, первый вход которого соединен с выходом ге- нератора 1 тактовых импульсов и с первым входом первого элемента И 9, выход которого соединен со счетным входом счетчика 5 импульсов и с входом синхронизации реверсивного регистра 2 сдвига, первый и второй ин- формационные входы которого соедине-

5

s р. 5

0

ны с выходами соответственно первого 3 и второго 4 сумматоров по модулю два, входы последних соединены с выходами соответствуюш;их разрядов реверсивного регистра 2 сдвига, первый вход управления которого соединен с вторым выходом буферного запоминающего блока бис четвертым входом блока 8 управления, первый выход которого соединен с входом буферного запоминающего блока 6, с вторым входом первого элемента И 9 и с вторым входом второго элемента И 10, выход которого соединен с вторыми .входами элементов И блока 7 элементов И, первые

входы элементов И которого соединены 1 « с соответствующими выходами второй

группы выходов буферного запоминающего блока 6, вторая группа выходов которого соединена с группой информационных входов реверсивного регистра 2 сдвига и с группой информацион- ньй входов счетчика 5 ш пульсов,вход синхронизации и выход которого соединены соответственно с вторым выходом и вторым входом блока 8 управления, третий вход которого соединен с первым выходом буферного запоминающего блока б третий выход последнего соединен с вторым входом управления реверсивного регистра 2 сдвига. Выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с входом элемента 11 з а- держки, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 10.

-14

Вуферный запоминающий блок 6 содержит запоминатп ее устройство 13 пронз- вольной выборки (ЗУПВ), адресные входы которого соединены с выходами счетчика 14 адреса, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 15, первый вход которого является входом буферного запоминающего блока 6, вход установки которого сое- динен с входом установки счетчика 14 адреса. Второй вход элемента ИЛИ 15 соединен с входом управления ЗУПВ 3, соответствующие выходы которого являются первым, вторым и третьим выхода- ми и первой, и второй группами выходов буферного запоминающего блока 6.

Блок 8 управления содержит (фиг.2) первый 16 и второй 17 элементы И. D- триггер 18, выход которого соединен с первьм входом первого 1К-триггера 19, первый выход которого соединен с первым входом второго 1К-триггера 20, элемент ИЛИ 21, первый вход которого является четвертым входом блока 8 уп- равления и соединен с вторым входом второго 1К-триггера 20, первый выход которого является первым выходом блока 8 управления, первый вход последнего соединен с входом синхронизации второго 1К-триггера 20 и с входом синхронизации первого 1К-триггера 19, второй выход которого соединен с первым входом первого элемента И 16, выход последнего соединен с входом установки D-триггера 18, вход синхронизации которого соединен с вторым выходом второго 1К-триггера 20, вход установки которого соединен с выходом второго элемента И 17, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 21, второй вход которого является вторым входом блока 8 управления, вход установки которого соединен с вторыми входами первого 16 и второго 17 элементов И и с входом установки первого 1К-триггера 19, первый выход которого является вторым выходом блока 8 управления, третий вход которого соединен с информацион- ньм входом D-триггера 18.

Изображена также группа контролируемых объектов 22 (фиг.1), входы синхронизации которых соединены с со- ответствующими выходами блока 7 элементов И. Информационные входы (для подачи тестовых воздействий) группы контролируемых объектов 22 соединены

с выходами соответствующих разрядов реверсивного регистра 2 сдвига.

Генератор работает следующим образом.

Перед началом работы составляется программа формирования выходной псевдослучайной последовательности кодов в В1ще последовательности инструкций Каждая инструкция программы содержит n+1+З разряда. Три разряда инструкции , , , , содержат код операции, вьтолняемой генератором. Разряд содержит признак конца программы ( в последней инструкции программы), а в остальных инструкциях k(, Разряд определяет направление формирования участка псевдослучайной последовательности: в прямом направлении npnk.. О и в обратном направлении при in-C-fi Разряд .K является идентификатором содержимого разрядов инструкции.

Если k,,, 0, то при выполнении, инструкции генератор осуществляет операцию, определенную разрядами

п4-Е4-2. участке последовательности длиной в Д кодов. При этом разряды ,...,kj содержат двоичный код длины U участка псевдослучайной последовательности. При , 1 разряды kg., ,...,kg содержат исходный код участка псевдослучайной последовательности, который при выполнении инструкции заносится в реверсивный регистр 2 сдвига. В разрядах k,...,kf, где 1 - количество потребителей информации, хранятся признаки выдачи выходной последовательности кодов генератора каждому из 1 потребителей.

Если , где ,...,, то при выполнении инструкции на выходе i-ro элемента И блока 7 элементов И (управляющем i-M выходе устройства) формируется сигнал сопровождения каждого информационного слова формируемой последовательности на выходах реверсивного регистра 2 сдвига (на выходах генератора). Если kj О, то на выходе i-ro элемента И блока 7 элементов И поддерживается уровень логического о, т.е. формируемая генератором последовательность кодов маскируется для 1-го потребителя (объекта контроля).

51

Составленная программа загружается в буферный запоминающий блок 6 (в ЗУПВ 13), где она хранится и может быть многократно использована. Перед загрузкой программы сигналом по шине

12установки обнуляется счетчик 14 адреса буферного запоминающего блока 6. На шины данных ЗУПВ 13 подается первая инструкция програмг и уров- нем логического О сигнала сопровождения данных по шине управления WE ЗУПВ 13 она записывается в его нулевую ячейку. Задним фронтом сопровождающего сигнала, проходящего че- рез элемент ИЛИ 15, производится модификация содержимого счетчика 14 адреса, т.е. к его содержимому добавляется единица. Аналогично в ЗУПВ

13записьтаются остальные инструк- НИИ программы. По окончании записи . инструкций в ЗУПВ 13 на его шине уп- раЕления WE поддерживается уровень логической 1, задающий для ЗУПВ 13 режим считывания. После загрузки прО граммы сигналом по шине 12 установки снова обнуляется счетчик 14 адреса, устанавливается в исходное состояние реверсивный регистр 2 сдвига и обнуляются триггеры 18-20 блока 8 уп равления.

Начало формирования псевдослучайной последовательности кодов задаетс сигналом, поступающим на S-вход D- триггера 18 в блоке 8 управления,

Первая инструкция приведенной программы (фиг.З) для обеспечивает запись в реверсивный регистр 2 сдвига исходного кода А первого учас ка псевдослучайной последовательности. При выполнении второй инструкции генератор формирует первый участок псевдослучайной последовательности длиной в д1 кодов в прямом направ- лении, начиная от кода А для второго и четвертого потребителей (группы контролируемых объектов 22). Третья инструкция обеспечивает запись в реверсивный регистр 2 сдвига исходного кода В второго участка псевдослучайной последовательности. При выполнении четвертой инструкции генератор формирует второй участок пйевдослу- айной последовательности кодов в об ратном направлении, начиная от кода В, для первого и третьего потребителей группы 22 объектов контроля. После подачи сигнала на S-вход D-тригге416

ра 18 (блока 8 управления) он устанавливается в единичное состояние.

По отрицательному фронту тактово- .го. импульса в 1К-триггер 19 записывается единица и обнуляется D-триг- гер 18. Положительный импульс с первого (прямого) выхода 1К-триггера 19 переписывает содержимое разрядов 1+1, ,.,,1-1-п конструкции из нулевой ячейки ЗУПВ 13 в вычитающий счетчик 5 импульсов. При этом разряды инструкции с первого по 1-й п+1 + 1, , n-f-l-t-3 разряды присутствуют на выходах ЗУПВ 13, так как оно находится в режиме считьшания Единичный сигнал, присутствующий на n-s-l+l выходе ЗУПВ 13, поступает на первый вход управления режимом реверсивного регистра 2 сдвига и переводит его в режим записи кода с группы его информационных входов

и J , , , ,

Очередной тактовый импульс (в блоке 8 управления) сбрасывает в нуль 11 триггер 19 и устанавливает в единичное состояние 1К-триггер 20, сигнал с первого (прямого) выхода, которого разрешает прохождение тактового импульса от генератора 1 тактовых импульсов через первый элемент И 9 на вход синхронизации реверсивного регистра 2 сдвига. Этот тактовый импульс производит запись--В регистр 2 кода А с выходов 1+1,,,,,1+п ЗУПЗ 13 и своим отрицательным фронтом сбра- сьгоает в нуль 1К триггер 20, поскольку на его второй (k-вход) поступает единичный сигнал с выхода n+l+J разряда ЗУПВ 13, Тактовый сигнал генератора 1 тактовых 1-1мпульсов, под воздействием которого производится запись информации в реверсивньш регистр 2 сдвига, задержанный на элементе П за,чержки и. прошедший через второй :элвмент И 10, поступает на вторые входы элементов И блока 7 элементов И, Однако на выходы генератора тактовый сигнал не проходит, так как на выходах с первого по 1-й ЗУПВ 13 в данный момейт присутствуют нуле- вые уровни сигналов

Положительный импульс с прямого выхода 1К-триггера 20 поступает на вход элемента ИШ J5 (буферного за- поминшощего блока 6), По заднему фронту этого импульса счетчик I4 адреса буферного запоминающего блока б переходит в следующее состояние. При

7

этом на выходах ЗУПВ 13 вые- тавляется вторая инструкция программы. Задний фронт импульса с инверсного выхода 1К-триггера 20 устанавливает в единичное состояние D-триг- гер 18, так как на его D-вход поступает единичный сигнал с выхода n+1+З разряда ЗУПВ 13. Далее происходит выполнение второй инструкции программы. 10 чик 1Д адреса буферного запоминающего По отрицательному фронту тактового блока 6 в следующее состояние. На вы- импульса устанавливаемся в единичное ходах ЗУПВ 13 выставляется третья ин- . состояние 1К-триггер I9 и обнуляется струкция программы. Задний фронт им- D-триггер 18 блока 8 управления. По- . пульса с инверсного выхода 1К-триг- ложительный импульс с выхода 1К-триг- 15 гера 20 устанавливает D-триггер 18 в

единичное состояние и начинается выполнение третьей инструкции программы. Третья и четвертая инструкция программы выполняются аналогично первым

гера 19 переписывает разряды 1 + 1

1+п второй инструкции в вычитающий счетчик 5 импульсов. Сигналы с выходов n+l+l, п+1+2 разрядов ЗУПВ 13, поступая на входы управления режимом 20 двум. Последняя (четвертая) ииструкреверсивного регистра 2 сдвига, переводят его в режим сдвига кода в прямом направлении.

Отрицательный ф.ронт следующего тактового импульса сбрасывает в нуль 1К-триггер 19 и устанавливает в единичное состояние 1К-триггер 20. Сигнал с первого (прямого) выхода этого триггера разрешает прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 1 тактовых импульсов через первый элемент И 9 на вход синхронизации реверсивного регистра 2 сдвига и счетный вход вычитающего счетчика 5 импульсов . Каждый тактовый импульс с выхода элемента И 9 осуществляет формирование кода псевдослучайной последовательности первого участка на выходах генератора и уменьшает на еди- .

25

ция программы содержит признак конца программы ( 0), который после завершения выполнения этой инструкции запрещает установку в единичное состояние D-триггера 18 блока 8 управления. При выполнении четвертой инструкции программы данные выдаются для первого и третьего пользователей. На этом процесс формирования выход30 ной последовательности кодов по приведенной программе заканчивается.

Таким образом, при использовании генератора в качестве источника тестовых воздействий обеспечивается воз35 можность формирования в процессе контроля тестовых воздействий для нескольких групп входов контролируемых устройств при обеспечении четкой синхронизации тестовых воздействий для

ницу содержимое вычитающего счетчика 40 различных групп входов между собой. 5 импульсов, в который был занесен

код Д1 длины первого участка псев- : Формула изобретения дослучайной последовательности. Дри этом каждое формируемое состояние на вькодах реверсивного регистра 2 сдвига генератора сопровождается сигналом на выходах блока 7 элементов И для второго и четвертого пользователей, которые формируются на выходах соответствующих элементов И блока 7 элементов И стробирующим сигналом с выхода второго элемента И 10.

изо

Генератор псевдослучайных после- g довательностей, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первьи входом блока управления и с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со gQ-счетным входом счетчика импульсов и с входом синхронизации реверсивного регистра сдвига, первый информационней вход которого соединен с выходом первого сумматора по модулю два, входы 55 которого соединены с выходами соответствующих разрядов реверсивного регистра сдвига, второй информационный вход которого соединен с выходом второго сумматора по модулю два, в ходы

После того, как содержимое вычитающего счетчика 5 импульсов стано- вится равным нулю, на его выходе формируется отрицательный импульс, ко- торьй, поступая через элемент РШИ 21 и элемент И 17 на вход установки

и18

(R-вход) 1К-триггера 20 блока 8 уп- равлейия, сбрасьшает его в нуль. Прохождение тактовьк импульсов через элементы И 9 и 10 прекращается и формирование первого участка псевдослу- последовательности заканчивается. Задний фронт импульса с прямого выхода 1К-триггера 20 переводит счет5

ция программы содержит признак конца программы ( 0), который после завершения выполнения этой инструкции запрещает установку в единичное состояние D-триггера 18 блока 8 управления. При выполнении четвертой инструкции программы данные выдаются для первого и третьего пользователей. На этом процесс формирования выход0 ной последовательности кодов по приведенной программе заканчивается.

Таким образом, при использовании генератора в качестве источника тестовых воздействий обеспечивается воз5 можность формирования в процессе контроля тестовых воздействий для нескольких групп входов контролируемых устройств при обеспечении четкой синхронизации тестовых воздействий для

Формула изобретения

изо

Генератор псевдослучайных после- g довательностей, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первьи входом блока управления и с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со gQ-счетным входом счетчика импульсов и с входом синхронизации реверсивного регистра сдвига, первый информационней вход которого соединен с выходом первого сумматора по модулю два, входы 55 которого соединены с выходами соответствующих разрядов реверсивного регистра сдвига, второй информационный вход которого соединен с выходом второго сумматора по модулю два, в ходы

которого соединены с выходами соот- ветствутощих разрядов реверсивного регистра сдвига, вход установки которого соединен с шиной установки, с входом установки буферного запоминающего блока.и с входом установки блока управления, первый выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с входом буферного запоминающего блока, первая группа выходов которого соединена с группой информационных входов реверсивного сдвига и с группой информационных входов счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым входом блока управления, второй выход которого соединен с входом синхронизации счетчика импульсо, блок элементов И, о т- ли чающий с я тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей генератора псевдослучайных последовательностей за счет увеличе443141

1 О

ения числа формируемых кодовых последовательностей, в него введены последовательно соединенные элемент задержки и второй элемент И, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, третий вход которого соединен с первым выходом буферного запоминающего блока, второй

Q выход которого соединен с четвертым входом блока управления и с первым входом управления реверсивного регистра сдвига, второй вход управления которого соединен с третьим выходом

5 буферного запоминающего блока, вьгхо- ды второй группы выходов которого соединены с пербыми входами соответствующих элементов И блока элементов И, вторые входы элементов И крторо20 го соединены с выходом второго элемента И, выход генератора тактовьгх импульсов соединен с входом элемента задержки.

Pii.

/ dpecuHcmpi/fctfuuC 0dep}Kf//we раврлдо ем(

вЗУЛВ дп -С Зn e f

... 4 4 4 4

Оi о1АО О О О

f оо4/1 О i О

/ ii60000

о iод /О i О 1

Фи9. 3