Генератор случайных чисел Советский патент 1990 года по МПК G06F7/58 

1

(21)4393097/24-24

(22)15.03.88 (46)n23.05.90. Бюл. № 19 (72) Н.В.Росип

(53)681.3(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 947948, кл. Н 03 К 3/84, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1242939, кл.С 06 F 7/58, 1986.

(54)ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ

(57)Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования случайных чисел с равномерным распределением. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет выравнивания вероятности появления случайных чисел. Для этого в генератор случайных чисел введены генератор 7 тактовых импульсов, элементы И 8-11, группа элементов 14 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с соответствующими связями. Выравнивание вероятностей появления случайных чисел, зависящих от времени установки разрядов счетчика, т.е. от1 технологии изготовления интегральных схем, осуществляется за счет подачи в противофазе счетных импульсов на суммирующие и вычитающие входы счетчиков с генератора 7 импульсов и объединения соответствующих разрядных выходов счетчиков по схеме ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Управление подачей импульсов на счетные входы счётчиков производится триггером, состояние которого в момент включения генератора произвольное, а затем изменяется с каждым приходом запускающего импульса по входу Опрос. 1 ил.

(Л

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования случайных чисел с равномерным распределением. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет выравнивания вероятности появления случайных чисел. Для этого в генератор случайных чисел введены генератор 7 тактовых импульсов. Элементы 9-11 И, группа элементов 14 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с соответствующими связями. Выравнивание вероятностей появления случайных чисел, зависящих от времени установки разрядов счетчика, т.е. от технологии изготовления интегральных схем, осуществляется за счет подачи в противофазе счетных импульсов на суммирующие и вычитающие входы счетчиков с генератора 7 импульсов и объединения соответствующих разрядных выходов счетчиков по схеме ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Управление подачей импульсов на счетные входы счетчиков производятся триггером, состояние которого в момент включения генератора произвольное, а затем изменяется с каждым приходом запускающего импульса по входу "Опрос". 1 ил.

ел

о

О)

зд

4ь О)

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования случайных чисел с равномерным распределением.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет выравнивания вероятности появления случайных чисел.

На чертеже изображена схема генератора случайных чисел.

Генератор содержит источник 1 постоянного напряжения, вход 2 опрос, ключ 3, ждущий мультивибратор 4, элемент 5 задержки, триггер 6, генератор 7 тактовых импульсов, четыре элемента И 8-11, первый 12 и второй 1 3 счетчики, группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, информационный выход 15.

Генератор работает следующим образом.

В исходном состоянии напряжение на выходе ждущего мультивибратора 4 отсутствует, ключ 3 закрыт и постоянное напряжение источника 1 не посту-2 пает на шины питания первого 12 и второго 13 счетчиков. Импульс, поступивший с входа 2 опрос, запускает ждущий мультивибратор 4 и через элемент

1

2

5 задержки - триггер 6. С выхода муль- Q ключа, информационный вход которого

тивибратора 4 подается напряжение, открывающее ключ 3, и постоянное напряжение с источника 1 подается на шину питания счетчиков 12 и 13. Триггеры счетчиков 12 и 13 самопроизвольно устанавливаются в состояние логической 1 или логического О на период открытого ключа 3. Однако существующая корреляция установки триггеров счетчиков 12 и 13, зависящая от их быстродействия и предопределяемая неидеальностью технологического процесса, не позволяет получить равномерного распределения с высокой вероятностью.

В этот период времени импульсы с генератора 7 импульсов поступают на первые входы элементов И 8-11 ив зависимости от состояния триггера 6 на суммирующий и вычитающий входы счетчиков 12 и 13. Причем подключение суммирующих и вычитающих входов счетчиков 12 и 13 происходит впротивофазе, т.е. один из них включается на суммирование, а другой на вычитание. Выходы счетчиков 12 и 13 подключаются на информационный выход 15 генератора через группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14. С приходом нового импульса по входу 2 Опрос ра35

40

45

50

55

соединен с выходом источника постоян ного напряжения, отличающий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет выравнивания вероятности появления случайных чисел, в него введены гене ратор тактовых импульсов, четыре эле мента И и группа элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем выход генератора так товых импульсов соединен с первыми входами элементов И, выход ключа сое динен с выводами питания первого и второго счетчиков, группа разрядных выходов первого счетчика соединена с первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы, выходы которых являются информационными выходами генера тора, прямой выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И и с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом второго счетчика, суммиру ющий вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера и с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом первого счетчика, суммирующий вход которого

0

бота генератора повторяется аналогично. Отличие заключается в смене счетчиков 12 и 13. Тот из них, который работал на суммирование, переходит в режим вычитания и наоборот.

Предлагаемый генератор обладает по сравнению с известным положительным эффектом, заключающимся в получении равномерного распределения генерируемых чисел с более высокой вероятностью. Применение такого генератора позволяет проводить более точное моделирование случайных процессов с равно- 5 мерным распределением, а значит, создавать более эффективные измерительные системы.

Формула изобретения Генератор случайных чисел, содержащий первый и второй счетчики, мультивибратор, триггер, элемент задержки, ключ и источник постоянного напряжения, причем вход опроса генератора является входом мультивибратора и соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с тактовым входом триггера, выход мультивибратора соединен с управляющим входом

5

0

5

0

5

соединен с выходом источника постоянного напряжения, отличающий- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет выравнивания вероятности появления случайных чисел, в него введены генератор тактовых импульсов, четыре элемента И и группа элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с первыми входами элементов И, выход ключа соединен с выводами питания первого и второго счетчиков, группа разрядных выходов первого счетчика соединена с первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы, выходы которых являются информационными выходами генератора, прямой выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И и с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом второго счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера и с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом первого счетчика, суммирующий вход которого

51566346

соединен с выходом первого элемента счетчика соединена с вторыми входами И, группа разрядных выходов второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы.