Генератор псевдослучайных последовательностей десятичных чисел Советский патент 1981 года по МПК G06F7/58 H03B29/00 

ВХОДОМ первого генератора случайных импульсов введены последовательно соединенные второй двоичный счетчик и индикатор нуля, а между выходом

N-разрядного счетчика и входом элемента памяти введен дешифратор. Первый выход второго,генератора тактовых импульсов соединен с входом элемента задержки, второй выход - с входом

первого двоичного счетчика, выход которого соединен с входом блока управления, третий - с вторым выходом блока управления, вторым входом первого генератора тактовых импуль- сов, вторым входом. N-разрядного счетчика, вторым входом второго регистра сдвига и вторым входом двоичного -счетчика. Выход блока задержки подсоединен к третьему выходу блока

управления, третьему выходу первого генератора тактовых импульсов, третьему входу N -разрядного счетчика, третьему ВХОДУ второго регистра сдвига и третьему входу двоичного счетчика. Выход первого генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом второго двоичного счетчика. .

На чертеже представлена структурная схема г.енератора псевдослучайных последовательностей десятичных чисел.

TefiepaTop псевдослучайных последовательностей десятичных чисел содержит блок1 управления, первый 2 и второй 3, регистры сдвига, первый .генератор 4 тактовых импульсов, Н разрядный счетчик 5,,второй генератор б тактовых импульсов, первый двоичный счетчик 7, элемент 8 памяти, элемент 9 задержки, второй двоичный счетчик 10, индикатор нуля 11 и дешифратор 12.

Устройство работает следующим .Образом.

Для формирования псевдослучайных последовательностей двоичных чисел предусмотрено три режима работы устройства: режим непрерьавного формирования пачек десятичных чисел, режим однократного формирования и режим циклического сдвига.

Перед работой устройства необходимо произвести установку начальных условий. Переключателем генераторного полинома входящего в состав регистра 3 (на чертеже не показан) задается цепь обратнойсвязи регистра 3, а переключателем длины пачки входящим в состав блока 1 управления (на чертеже не показан) десятичНЬ1Х чисел устанавливается заданная длина пачки (данное техническое решение предусматривает фиксацию четырех генераторнйх полиномов и длину пачки от 8 до 511 чисел включительно) .

В режиме непрерывного формирования пачек десятичных.чисел по переднему фронту запускающего импульса с

блока 1 управления происходит перезапись состояния регистра 2 в регист S.jno окончании запускающего импульса подается разрешение для поступления тактовых импульсов с генератора 4 тактовых импульсов. Первым выделенным импульсом производится обнуление счетчика 5, запись состояния регистра 3 в счетчИк 10 в обратном коде и подключение генератора 4 к счетчику 10 и 5. С момента запуска генератора 4 начинается счет в счетчике 5 и счетчике 10. Как только в счетчике 10 заканчивается счет, срабатывает индикатор 11 нуля и прекращается поступление тактовых импульсов в двоичный счетчик 10 и счетчик 5.

Таким образом, в счетчике 5 фик- , сируется трехразрядное десятичное число в двоично-десятичном коде 8421, соответствующее состоянию регистра 3.

Вторым и всеми последующими тактовыми импульсами с второго генератора б осуществляется.сдвиг в регистре 3, эти импульсы поступают также на элемент «9 задержки. Каждым задержанным импульсом производится запись в счетчик 10 состояния регистра 3, обнуление счетчика 5 и подключение первого генератора 4 к счетчику 10, и счетчику 5 (запись в двоичный счетчик, обнуление N-разрядного счетчика 5 производится по переднему фронту задержанных импульсов, а подключение - по заднему).

Тактовые импульсы с генератора б поступают также на счетчик 7. С приходом (п+1) импульса (где ц - длина пачки) с блока 1 управления подается запрет и (Vi+1) импульс не поступает на регистр 3. Одновременно же подается разрешение со схемы управления и (n+l) импульсом производится запись пёрвоначёшьного состояния регистра; 3 из регистра 2 в регистр 3. Начиная с (И+2) импульса, процесс формирования пачки чисел повторяется.

С поступлением тактовых импульсов с генератора б производится запись комбинаций, соответствующих состоянию счетчика 5 в элементы 8 памяти в двоичном позиционном коде/ последнее достигается включением дешифратора 12 между счетчиком 5 и элементом 8 памяти. Причем занесение начальной комбинации производится вторым тактовым импульсом, подаваеMbJM с генератора 6.

При работе данного устройства предусмотрено, соответствие временных интервалов между генераторами 4 и 6 тактовых импульсов. ;. В режиме однократного формирования процесс .формирования пачки чисел аналогичен вышеуказанному режиму Отличие заключается в следующем. При поступлении (и+1) импульса с ге нератора 6 блока управления 1 вырабатывается запрет и импульсы с гене ратора 6 не поступают на элемент 9 задержки. Для последующего форми рования пачек десятичных чисел в данном режиме, необходимо каждый раз подавать запускающие импульсы, что осуществляется с помощью переключателей режимов в блоке 1 управле ния. . Для изменения начальных, условий регистра 3 необходимо менять состоя ние регистра 2 (последний служит дл хранения начгшьных условий), это достигается при работе устройства в режиме циклического сдвига. Работ устройства в этом .режиме аналогична работе устройства в первых двух режимах. Отличие заключается в следую щем. С поступлением (и+1) импульса с генератора 6 тактовых импульсов не происходит перезаписи состояния регистра 2 в регистр 3, так как с блока 1 управления подан запрет, а наоборот, производится перезапись состояния из регистра 3 в регистр 2 Использование предлагаемого устройства позволяет обеспечить регули рование случайных чисел.генерируемой псевдослучайной последовательности десятичных чисел. Формула изобретения Генератор псевдослучайных последовательност1ей десятичных чисел, содержащий последовательно соединенные блок управления, первый реги сдвига и второй регистр сдвига, управляющий вход которого объединен с входом первого регистра сдвига, последовательно соединенные первый генератор тактовых импульсов и Nразрядный счетчик, а также второй генератор тактовых импульсов, первый двоичный счетчик, элемент памяти, и элемент задержки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения регулирования случайных чисел генерируемой псевдослучайной последовательности десятичных чисел, между выходом второго регистра сдвига и первым входом первого генератора случайных импульсов введены последовательно соединенные второй двоичный счетчик и индикатор нуля, а между выходом N -разрядного счетчика и входом элемента памяти введен дешифратор, первый выход второго генератора тактовых импульсов соединен с входом элемента задержки, второй выход - с входом первого двоичного счетчика, выход которого соединен с входом блока управления, третий выход - со вторым выходом блока управления, вторым входом цервого генератора тактовых импульсов, вторым входом N-разрядного счетчика, вторым входом второго регистра сдвига и вторым входом второго двоичного счетчика, а выход блока задержки подсоединен к третьему выходу блока управления,.третьему выходу первого генератора тактовых импульсов, третьему входу N-разрядного счетчика, третьему входу второго регистра сдвига и третьему входу вто-„, рого двоичного счетчика, при этом выход первого генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом второго двоичного счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Сборник Контрольно-измерительная техника. Вып. 24, Львов, 1978, с. 92. 2.Бобнев М.П. Генерирование случайных чисел, М., Энергия, 1971, с. 149, 160, 169 (прототип).