Генератор случайных чисел Советский патент 1991 года по МПК G06F7/58 

О 00

ю ю

4 00

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для формирования последовательностей случайной длины случайных многоразрядных кодов„

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем формирования случайных чисел из допустимого подмножества N-разрядных кодо- вых комбинаций.

На чертеже показана функциональная схема генератора случайных чисел.

Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, генератор 2 слу- чайных импульсов, триггер 3, элемент И 4, группу элементов И 5-10, рекуррентный регистр 11 сдвига, триггеры 12 и 13, регистр 14, кольцевой регистр 15, группу элементов И 16-21, элемент ИЛИ 22.

Генератор работает следующим образом.

Генератор работает в трех режимах Ожидание, Запись и Чтение В режиме Ожидание (например, после включения устройства) триггеры 3,12, и 13 и регистр 14 находятся в нулевом состоянии, рекуррентный регистр 11 , сдвига и кольцевой регистр 16 - в произвольном состоянии. Случайные импульсы проходят через элементы И 10, ИЛИ 22 и И 21 на тактовый вход кольцевого регистра 15 и переводят его в очередные состояния. В промежутках между случайными импульсами по тактовым импульсам генератора 1 тактовых импульсов состояния рекуррентного регистра 11 сдвига смещаются относительно состояний кольцевого регист- ра 15.

Режим Запись включается подачей на вход устройства сигнала Опрос длительностью не менее периода тактовых импульсов. По заднему фронту это- го сигнала триггеры 3 и 12 устанавливаются в единичное состояние. Если при этом на выходе кольцевого регистра 15 - Лог.1, то второй триггер 12 запрещает сброс в О первого триг- гера 3 и установку в 1 третьего триггера 13. В противном случае очередной тактовый импульс через элементы И 7 и 18 сбра сывает в О второй триггер 12. Тогда каждый случайный импульс через элементы И 7 и 18 разрешит регистру 14 запись кодовой комбинации, присутствующей в этот момент на выходе рекуррентного регистра 11

0 ,. д

5 д

5

сдвига, а также через элементы К 10, ИЛИ 22 и 21 изменит состояние кольцевого регистра 15. Смещение состояний рекуррентного регистра 11 сдвига отно- .сительно состояний кольцевого регистра 15 происходит так же, как и в режиме Ожидание, что обеспечивает перемешивание кодовых комбинаций.

Режим Запись продолжается до тех пор, пока на выходе кольцевого - регистра 15 не появится Лог.1. При этом элемент И 4 блокирует приход случайных сигналов на вход этого регистра, элементы К 8 и 19 устанавливают первый триггер 3 в О, а третий триггер - в единицу. С этого момента устройство переходит в режим Чтение . Количество случайных импульсов, поступивших за время работы устройства в режиме Запись, определяет длину числа Ь,случайнз га в силу случайности состояния кольцевого регистра 15 в момент поступления сигнала Опрос.

В режиме Чтение элементы И 6 и 17 разрешают прохождение импульсов на тактовый вход регистра 14, а элементы ИЛИ 22 и И 21 пропускают тактовые импульсы на вход кольцевого регистра 15, пока на его выходе не установится вновь Лог.1, что вызовет сброс в О третьего триггера 13 элеменгами И 9 и 20 (переход устройства в режим Ожидание).

За этр время на регистры 14 и 15 поступит К импульсов, необходимых для передачи на выход устройства числа полной длины,, При этом первые L разрядов, содержат сформированное число, а остальные K-L разряды заполняются нулямио

Формула изобретения

Генератор случайных чисел, содержащий генератор тактовых импульсов, генератор случайных импульсов, первый триггер, выход которого соединен с первым входом элемента И, первая группа элементов И, реккурентный регистр сдвига, отличающий- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования случайных чисел из допустимого подмножества кодовых комбинаций, в него введены второй и третий триггеры, регистр, кольцевой регистр, вторая группа элементов И, элемент ИЛИ, причем выходы элементов И первой группы, кроме последнего,

соединены с первыми входами соответствующих элементов И второй группы, выход последнего элемента И, первой группы соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом последнего элемента И, второй группы, выход первого элемента И второй группы соединен с входом записи реГИСТра, ВЫХОД КОТОРОГО ЯВЛЯ-

ется выходов генератора, выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом реккурентного регистра сдвига, выход которого соединен с информационным входом регистра, тактовый вход которого соединен с выходом второго элемента И второй группы, выход третьего элемента К второй группы соединен с входом установки в О второго триггера, первый выход которого подключен к прямому входу третьего элемента И первой группы и к инверсным входам четвертого и пятого элементов И первой группы, выход четвертого элемента И вто- рой группы соединен с входом установки в О первого триггера и входом установки в 1 третьего триггера, прямой выход которого соединен с прямым входом второго элемента И первой группы, первым прямым входом пятого элемента И первой группы и первым инйерсным входом шестого элемента И

первой группы и подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход пятого элемента И второй группы соединен с входом установки в О третьего триггера, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторыми входами элементов И второй группы и подключен к входу опроса генератора случайных импульсов, выход которого соединен с первым прямым входом первого элемента И первой группы и прямым входом шестого элемента И первой группы, выход шестого элемента И второй группы соединен с тактовым входом кольцевого регистра, выход которого соединен с инверсными входами первого, второго и третьего элементов И первой группы, подключен к первому прямому и второму прямому входам соответственно четвертого и пятого элементов И первой группы, прямой выход первого триггера соединен с прямым входом первого элемента И, и вторым прямым входом четвертого элемента И первой группы, выход элемента И соединен с вторым инверсным входом шестого элемента И первой группы, второй вход элемента И соединен с выходом кольцевого регистра, входы установки в 1 первого и второго триггеров объединены и являются входом опроса генератора.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для формирования последовательностей случайной длины. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет формирования случайных чисел из допустимого подмножества N-разрядных кодовых комбинаций. Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, генератор 2 случайных импульсов, триггер 3, элемент И 4, группу элементов И 5-10, рекуррентный регистр 11 сдвига, триггеры 12 и 13, регистр 14, кольцевой регистр 15, группу элементов И 16-21, элемент ИЛИ 22. 1 ил.