Преобразователь "время-вероятность Советский патент 1979 года по МПК G06F7/70 G06F17/18 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти применение в стохастических машинах при решении многих задач радиоэлект роники, гидрометеорологии, aBtOMaTH ки, связи, биологии и медицины, Известна стохастическая вычислительная машина, которая оперирует со специальньам машинным языком, заданны в вероятностной форме 1. Это привело к необходимости построения спе циальных преобразователей видавре мя-вероятность . Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является преобразователь времявероятность , содержащий элемент задержки, генератор тактовых импульсов, .выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, второй триггер, входы которого являются входами преобразователя 21. Известные устройства отличаются сложностью, так как решение задачи преобразования в них ос ацествляется по двухступенчатой схеме: на первой ступени происходит преобразование. вида время-код, а а второй ступени - код-вероятность. Это приводит к большим потерям по скорости преобразования, что отрицательно сказывается на технико-экономических показателях вычислительной системы в целом. Целью настоящего изобретения является повьлаение быстродействия преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что преобразователь содержит сдвигающий регистр, блок элементов И, генератор случайных импульсов, третий триггер и элемент сравнения,первый вход которого соединен с выходом второго триггера, второй вход элемента сравнения соединен с выходом элемента И и через элемент задержкис раздельным входом.сдвигающего регистра, выход которого через третий триггер подключен к третьему входу элемента сравнения, первый выход которого является выходом преобразователя, а второй выход подключен к входу генератора случайных импульсов и к первому входу первого триггера, второй вход которого соединен с входом преобразователя и с управляющим входом блока элементов И, ннформационные входы которого подключены к выходу генератора случайных импульсов, а выходы блока элементов И соединены с разрядными входами сдвигающего регистра. На чертеже представлена блок-схема преобразователя. Он состоит иэ генератора 1 тактовых импульсов, элемента И 2, первого триггера 3, элемента 4 задержки, вто рого триггера 5, элемента 6 сравнеНИИ, третьего триггера 7, сдвигающего регистра 8, блока 9 элементов И, генератора 10 случайных импульсов. Преобразователь работает следующим образом. Перед началом работы все блоки и элементы устройства находятся в начальном (нулевом) состоянии, при это генератор 10 случайных импульсов фор мирует на своих выходах модифицированный двоичный код случайного числа вида 000 ... 0111... 1. Начало работы преобразователя определяется появлением на его первом входе импульса Начало интервала, который устанавливает первый и второй триггеры 3 и 5 в единичное состояние и, включая блок 9 элементов И, обеспечивает поразрядную перезапись кода из генератора 10 случайных импульсов в сдвига щий регистр 8. Элемент И 2 открывает ся, так что тактовые импульсы с гене ратора 1 тактовых импульсов поступаю на управляющий вход сдвигающего регистра 8 через Элемент 4 задержки, а также на опросный входэлемента 6 сравнения, вырабатывающего в каждом такте результат сравнения по кодам, хранимым в третьем триггере 7 и втором триггере 5. В третьем триггере хранится текущее значение разряда модифицированного кода, который поразрядно передается (начиная с младших разрядов) из сдвигающего регистра 8. Если, в изображении случайного числа, записанного в регистр 8 (в модифицированном коде) , присутствует п единиц, то третий триггер7 будет находиться в единичном состоянии п тактов, а в (п+1) такте триггер 7 устанавливается в нулевое состояние. Таким образом, длительность нахождения триггера 7 в едийичном состоянии прямо пропорциональна величине случайного числа и также является случайной величино ПорезультатамКаждого такта опроса элемента б сравнения возможны три случая. 1. Если коды равны, то на выходе элемента б сравнения не возбуждаетс никаких сигналов, а тактовый импуль задержанный на элементе 4 задержки, осуществляет сдвиг модифицированног кода в сдвигающем регистре 8 на оди разряд, так что в третьем триггере к следующему такту опроса оказывает ся записано очередное значение разряда кода. Такт опроса повторяется, 2.Если ма второй вход преобразователя пришел импульс Конец интервала, то второй триггер 5 опрокидывается в противоположное, нулевое состояние; в этом случае элемент б сравнения создает на информационном выходе уровень логической единицы, соответствующий результату сравнения, при котором преобразуемый интервал времени оказывается меньше некоторого случайного интервала времени, и являющийся вероятностно-кодированным значением преобразуемого временного интервала. Одновременно с управляющего выхода одноразрядного элемент-а б сравнения на нулевой вход первого триггера 3 и управляющий вход генератора 10 случайных импульсов поступает сигнал окончания цикла преобразования. При этом элемент И 2 запирается, а генератор 10 случайных импульсов формирует на своих выходах код очередного случаЛного числа. Преобразователь готон к. приему очередной информации. 3.Если в результате некоторого рабочего такта опроса, включающего сдвиг содержимого сдвигающего ре- . гистра 8 и опрос одноразрядного элемента б сравнения, окажется, что в третьем триггере 7 записался код нуля, то на управляющем выходе элемента б сравнения возникает сигнал окончания цикла преобразования, а на информационном выходе - уровень логического нуля, что соответствует результату сравнения, при котором преобразуемый интервал времени оказывается больше некоторого случайного интервала времени. Предложенное устройство выгодно отличается от прототипа, так как не только уменьшает объем требуемого оборудования за счет одноступенчатой схемы преоб;:азования, но и позволяет существенно увеличить его быстродействие.Формула изобретения время-вероятПреобразовательность, содержащий элемент задержки, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого.соединен с выходом первого триггера, второй триггер, входы которого являются входами преобразователя, о т личёхющийся тем, что, с целью.повышения быстродействия преобразователя, он содержит сдвигающий регистр, блок элементов И, генератор случайных импульсов, третий триггер и элемент сравнения, первый вход которого соединен с выходом второго

триггера, второй РХОД элемента сраененип соединен с выходом элемента И и через элемент задержки - с раздельным входом сдвигающего регистра, выход которого через третий триггер подключен к третьему входу элемента сравнения, первый выход которого является выходом преобразователя, а второй выход подключен к входу генератора случайных импульсов и к первому входу первого триггера, второй вход которого соединен с входом преобразователя и с управляющим входом блока элементов И, информационные

входы которого подключены к выходу генератора случайных импульсов, а выходы блока элементов И соединены с разрядными входами сдвигающего регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 370717, кл. Н 03 К 13/02, 1972.

2.Мирский Г.Я,, Аппаратурное определение характеристик случайных процессов, М., Энергия, 1972, с. 175 (прототип).