Преобразователь случайных чисел в случайные интервалы времени Советский патент 1978 года по МПК G06F7/70 G06F7/58 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ

(54) В СЛУЧАЙНЫЕ ИНТЕРВАЛЫ BPEA-IEHH

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено для моделирования случайных процессов в специализированных стохастических моделирующих машинах.

Известны преобразователи случайных чисел в случайные интервалы времени.

Один из известных преобразователей случайных чисел в случайные интервалы времени содержит блок памяти, датчик случайных чисел, шифратор, счетчик, генератор импульсов, вентили. Принцип действия его основан на применении блока памяти, в который вводится требуемое распределение.

Однако необходимость применения блока памяти обусловливает сложность преобразователя 1 .

Другой известный преобразователь случайных чисел в случайные интервалы времени содержит генераторы случайных сигналов, вентили, триггеры, блок задержки, переключатели, элементы ИЛИ. Этот преобразователь отличается простотой схемного решения, но позволяет моделировать ограниченный класс распределений 2.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь случайных чисел в случайные интервалы времени, содержаш,ий генератор импульсов.

функциональный преобразователь, входы которого соединены с датчиком случайных чисел, а выходы соединены с первыми входами элементов И первой группы, к вторым входам которых подключен выход первого формирователя, вход которого соединен с единичным выходо.м первого триггера и с первым входом второго формирователя, а выходы элементов И первой группы соединены с разрядными входами счетчика и с выходами элементов И второй группы, первые входы которых соединены с выходами блока задания начальных условий, а вторые входы соединены с выходом третьего формирователя, вход которого соединен с нулевым выходом первого триггера, счетный вход которого подключен к второму входу второго формирователя и к выходу счетчика 3.

Однако этот известный преобразователь работает только в одном режиме - режиме непрерывной генерации случайных временных интервалов,- что не позволяет использовать его в стохастических моделирующих машинах, для правильной работы которых необходим режим генерации случайных временных интервалов по сигналу запросов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя. Для этого преобразователь дополнительно содержит первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент НЕ, переключатель, второй триггер, причем счетный вход счетчика соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй вход соединен с единичным выходом второго триггера, нулевой вход которого соединен с выходом второго формирователя и с выходом преобразователя, а единичный вход подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу переключателя и через элемент НЕ соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, а второй вход соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого подключены к источнику сигналов запросов. На чертеже приведена структурная электрическая схема преобразователя. Преобразователь случайных чисел в случайные интервалы времени содержит датчик- случайных числе 1, выходы которого подключены к входам функционального преобразователя 2, выходы которого соединены с первыми входами элементов И 3 первой группы, ко вторым входам которых подключен выход первого формирователя 4, вход которого соединен с единичным выходом первого триггера 5 и с первым входом второго формирователя 6, выходы элементов И 3 первой группы соединены со входами (двоичного) счетчика 7, к которым подключены также выходы элементов И 8 второй группы, с первыми входами которых соединены выходы блока 9 задания начальных условий, а к вторым входам элементов И 8 второй группы подключен выход третьего фор.мирователя 10, вход которого соединен с нулевым выходом первого триггера 5, счетный вход которого подключен к второму входу второго формирователя 6 и к выходу счетчика 7, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И 11, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов 12, а второй вход соедийен с единичным выходом второго триггера 13, нулевой вход которого соединен с выходом второго формирователя 6, а единичный вход подключен к выходу второго элемента ИЛИ 14, первый вход которого соединен с переключателем 15 и через элемент НЕ 16 соединен с вторым входом первого элемента И 17, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера 5, а первый вход первого элемента И 17 соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 14 и с выходом первого элемента ИЛИ 18, входы которого соединены с источником 19. сигналов запросов. Преобразователь в режиме генерации случайных временных интервалов по сигналу запросов работает следующим образом. Переключатель 15 ставят в положение и «О (напряжение, соответствующее логическому нулю). Напряжение U «О с переключателя 15 поступает на элемент НЕ 16, с выхода которого логическая «1 поступает на первый элемент И 17 и тем самым разрешает прохождение сигналов запросов с выхода элемента ИЛИ 18 через элемент И 17 на нулевой вход первого триггера 5, устанавливая его в нулевое состояние. На инверсном выходе триггера 5 появится единичное значение сигнала, что позволит сформировать на выходе третьего формирователя 10 сигнал разрешения считывания значения кода начального участка с блока 9 задания начальных условий через элементы И 8 второй группы в счетчик 7, куда он записывается в инверсном коде. Одновременно единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 18 поступает через элемент ИЛИ 14 на установку триггера 13 в единичное состояние, за счет чего разрешается прохождение сигналов с генератора 12 через элемент И 11 на счетный вход счетчика 7. Сигнал переполнения с выхода счетчика 7 поступает на вход триггера 5, устанавливая его в единичное состояние. При этом на выходе первого формирователя 4 образуется сигнал, по которому осуществляется запись кода величины интервала с выхода функционального преобразователя 2 через элементы И 3 первой группы в счетчик 7 в инверсном коде. При заполнении счетчика 7 импульсами с генератора 12 на его выходе возникает сигнал переполнения, который проходит через второй формирователь 6, на второй вход которого действует напряжение, соответствующее логической «1, с единичного выхода триггера 5. При возникновении сигнала на выходе устройства триггер 13 сбрасывается в нулевое состояние, тем самым запрещается прохождение сигналов с. генератора 12 через элемент И 11 на счетный вход счетчика 7. В режиме непрерывной генерации преобразователь работает следующим образом. Переключатель 15 ставят в положение и «1 (напряжение, соответствующее логической «1). В результате сигнал с выхода элемента ИЛИ 14 устанавливает триггер 13 в единичное состояние и удерживает его в таком состоянии в течение всего времени работы преобразователя, тем самым разрешается прохождение импульсов с генератора импульсов 12 через элемент И 11 на счетный вход счетчика 7. Напряжение U «1 с переключателя 15 проходит через элемент НЕ 16 и запрещает прохождение сигналов запросов на нулевой вход триггера 5. В момент возникновения сигнала переполнения с выхода счетчика 7, соответствующего окончанию предыдущего временного интервала, триггер 5 установится в нулевое состояние и сигнал с выхода третьего формирователя 10 разрещит запись величины кода начального интервала из блока 9 через элементы И 8 в счетчик 7 в инверсном коде. Сигнал переполнения с выхода счетчика 7 поступает на вход триггера 5, устанавливая его Б единичное состояние. При этом на выходе первого формирователя 4 образуется сигнал, по которому осуществляется запись кода величины интервала с выхода функционального преобразователя 2, на вход которого поступают сигналы с датчика случайных чисел 1 через элементы И 3 первой группы в счетчик 7 в инверсном коде. При заполнении счетчика 7 импульами с генератора 12 на его выходе возникает сигнал переполнения, который проходит через второй формирователь 6, на второй вход которого действует напряжение, соответствующее логической «1 с единичного выхода триггера 5.

Предложенный преобразователь имеет перед прототипом то преимущество, что он может работать в двух режимах.

Введение режима генерации случайных временных интервалов по сигналам запросов .ioзволяет его использовать в стохастических- моделирующих машинах, особенно когда задаются сложные потоки событий от генераторов потоков событий.

Формула изобретения

Преобразователь случайных чисел в случайные интервалы времени, содержащий генератор импульсов, функциональный преобразователь, входы которого соединены с датчиком случайных чисел, а выходы соединены с первыми входами элементов И первой группы, к вторым входам которых подключен выход первого формирователя, вход которого соединен с единичным выходом первого триггера и с первым входом второго формирователя, а выходы элементов И первой группы соединены с разрядными входами счетчика и с выходами элементов И второй группы, первые входы которых соединены с выходами блока задания начальных условий, а вторые входы соединены с выходом

третьего формирователя, вход которого соединен с нулевым выходом первого триггера, счетный вход которого подключен к второму входу второго формирователя и к выходу счетчика, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя, он дополнительно содержит первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент НЕ, переключатель, второй триггер, причем счетный вход счетчика соединен с

выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй вход соединен с единичным выходом второго триггера, нулевой вход которого соединен с выходом второго формирователя и с выходом преобразователя, а единичный вход подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу переключателя и через элемент НЕ соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, а второй вход соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого подключены к источнику сигналов запросов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

кл. G 06 F 1/02 1966.

3.Авторское свидетельство СССР № 440662, кл. G 06 F 1/02, 1973.