Стохастический преобразователь

 

Изобретение относится к области вычир1ительной техники. Цель изобретения - повышение быстродействия. С этой целью в устройство введены два счетчика, два коммутатора, два регистра, которые соединены между собой и с остальными блоками схемы соответствующими функ-циональными связями . Изобретение целесообразно использовать в стохастических вычислительных машинах для моделирования и анализа ряда случайных процессов, а также в различных устройствах управления при случайном выборе за ограниченный интервал времени числа из определенного множества в условиях динамического назначения запретов на использование отдельных чисел . Изобретение обеспечивает большее быстродействие, чем известные, и может использоваться Б высоконадежных и быстродействующих системах , ил. с (О (Л N 4 ND Од :&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (58 4 С 06 F 7/70 7/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3694504/24-24 (22) 23.01 ° 84 (46) 30.06.86. Бюл. Ф 24 (72) Б.Ю.Прихоженко (53) 681.3(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 572824, кл. G 07 С 15/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 7)4766, кл. С 07 С 15/00, 1980. (54) СТОХАСТИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники. Цель изобретения — повышение быстродействия.

С этой целью в устройство введены два счетчика, два коммутатора, два регистра, которые соединены между >0» 1241239 А 1 собой и с остальными блоками схемы соответствующими функциональными связями. Изобретение целесообразно использовать в стохастических вычис— лительных машинах для моделирования и анализа ряда случайных процессов, а также в различных устройствах управления при случайном выборе за ограниченный интервал времени числа из определенного множества в условиях динамического назначения запретов на использование отдельных чисел . Изобретение обеспечивает большее быстродействие, чем известные, и может использоваться в высоконадежных и быстродействующих системах. ил.

1241239

15

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в стохастических вычислительных машинах для моделирования ряда случайных процессов, Цель изобретения — повышение быстродействия работы.

На чертеже приведена функциональная схема стохастического преобразователя., Стохастический преобразователь содержит первый регистр 1, выходы которого подключены к входам второго регистра 2, выходы которого соединены с первой группой входов первого коммутатора 3. Выходы этого коммутатора подключены к информационным входам блока 4 памяти, а вторая группа входов коммутатора 3 подключена к выходам первого счетчика 5. Адресные входы блока 4 памяти подключены к выходам второго коммутатора 6, на управляющий вход котЬрого поступают сигналы с блока 7 управления, который управляет также работой блоков 1-5, выходным регистром 8, вторым счетчиком 9 и генератором 10 случайных чисел. Первый вход блока 7 управления соединен с выходом схемы 11 сравнения, а второй вход блока ? является управляющим входом стохастического преобразователя (Вх.!). Первый вход схемы 11 сравнения соединен с выходом блока 4 памяти, а второй вход схемы 11 является информационным входом преобразователя (Вх.2).

Блок 11 сравнения содержит ком- мутатор 12, запоминающее устройство

13 с информационным объемом N однобитных слов, адресные входы которого подключены к выходам коммутатора 12.

Первая группа входов коммутатора 12 ,соединена с выходами блока 4 памяти, информационным объемом N слов по И бит в слове. Управляющий вход коммутатора 12 объединен с входом записи

W блока 13 и вместе с второй группой входов коммутатора 12 и информационным входом D блока 13 является вторым входом (Bx.2) преобразователя.

Блок 7 управления содержит элементы И 14-16, генератор 17 тактовых импульсов, счетчик 18 тактов дешиф- ратор 19, элементы И 20-24, элементы

ИЛИ-HE 25-27 и RS-триггер 28.

Стохастический преобразователь работает следующим образом.

В режиме начальной установки потребитель подает ".1" на первый вход преобразователя (Вх.l, цепь А). При этом счетчик 18 сбр .ñûâàåòñÿ, элемент ИЛИ-HF. 27 срабатывает и закрывает элементы И 22 и 23, поэтому на адресных входах коммутатора. 6 появляется комбинация "00", что соответ— ствует подключению к адресным входам

А блока 4 памяти выходов счетчика 5.

На адресном входе А коммутатора 3 также присутствует l, что определяет подключение выходов счетчика 5 к информационным входам D блока 4.

Тактовые импульсы с генератора !7 поступают на тактовый вход счетчика

5, осуществляющего последовательный счет. На вход записи W блока 4 памяти поступают от генератора 17 импульсы записи через открытый элемент

И 15. Таким образом, в блок памяти 4 последовательно записываются элементы используемого множества чисел.

Занесение информации в схему ll o размещенном подмножестве производится потребителем через Вх.2, Для этого потребитель подает на информационный вход D запоминающего устройства

13 1, если число, которое подается

1! 1! на вторую группу входов коммутатора

12, является разрешенным, или "0" в противном случае. Синхронно с этими сигналами на адресный вход А коммутатора 12 и на вход записи W устройства 13 подается "1", что вызывает подключение адресных входов запоминающего устройства 13 к Вх.2 и запись в него по этому адресу информации на входе D. Последовательно осуществляя запись, потребитель заносит в устройство 13 информационный массив из нулей и единиц, причем "1 " по какому-нибудь адресу означает, что число, соответствующее этому адресу, является разрешенным, а "0" что данное число не входит в подмножество разрешенных чисел, Режим начальной установки заканчивается, когда потребитель, снимает

"l" с цепи А Вх.l, при этом устройство переходит в режим перестановок.

В этом режиме информационные входы блока 4 постоянно -подключены через коммутатор 3 к выходам регистра 2 (так как на адресном входе А коммутатора 3 присутствует "0"). На выходе элемента ИЛИ-НЕ 27 присутствует "1", поэтому элемент И 16 открьц:

124 239 4 для тактовых импульсов с генератора

17. Одна перестановка производится на 4 такта.

В нулевом такте элемент И 22 открыт,так как на инверсном выходе элемента ИЛИ-HE 25 присутствует "1", элемент И 23 закрыт и на адресном входе коммутатора 6 появляется комбинация "О1", что определяеч подключение к адресным входам блока 4 памя †!P ти выходов счетчика 9, Элемент И 15 закрыт, поэтому блок 4 памяти находится в режиме чтения. В конце такта считанное по адресу из счетчика 9 число записывается в регистр 1 такто- 15 вым импульсом через открытый элемент

И 1б. Элемент И 14 также открыт, и прошедший через него импульс вызывает выборку очередного и -разрядного числа в генераторе 10 случайных 20 чисел. Нулевой такт заканчивается после того, как двоичный счетчик 18 импульсом, прошедшим через элемент

И 16, переводится в состояние "01", что соответствует первому такту. 25

В первом такте на первом выходе дешифратора 19 появляется "1", поэтому на прямом выходе элемента ИЛИ

25 присутствует "1", а на инверсном—

"0". Через элементы И 22 и 23 эта gp комбинация передается на адресный вход коммутатора б, что вызывает подключение к. адресным входам блока

4 памяти выходов генератора 10 случайных чисел. Считанное по этому адресу число из блока 4 записывается в регистр 1, одновременно с этим информация из регистра 1 переписывается в регистр 2 (так как входы записи с регистров 1 и 2 объединены).

Во втором такте "1" появляется на втором выходе дешифратора 19 и поступает на входы элементов ИЛИ-НЕ 25 и 26, поэтому к адресным входам блока 4 подключены выходы генератора

10. Информационные входы блока 4 подь ключены через коммутатор 3 к выходам регистра 2. Логическая единица с прямого выхода элемента ИЛИ-НЕ 26 поступает на вход элемента И 15, поэтому тактовый импульс с генератора 17 проходит на вход записи W блока

4 памяти и происходит запись числа с регистра 2 по адресу с генератора 10 случайных чисел. В конце такта информация с регистра 1 переписывается в регистр 2, а счетчик 18 переводится тактовым импульсом в состояние "11", что соответствует третьему такту.

В третьем такте на входах элемента ИЛИ-HE 27 присутствуют "0", поэтому элемент И 22 открыт, а элемент И 23 закрыт, значит к адресным входам блока 4 подключаются выходы счетчика 9. На третьем выходе дешифратора 19 присутствует "1", поэтому на прямом выходе элемента ИЛИНЕ 26 также "1", которая открывает элемент И 15 для прохождения импульса записи на блок 4 памяти. Число из регистра 2 записывается в блок 4 по адресу из счетчика 9. В конце такта этот счетчик импульсом с генератора

17 через открытый элемент И 20 переводится в следующее состояние, на выходах счетчика 18 появляется комбинация "00" и начинается нулевой такт очередного цикла перестановок.

В результате одной перестановки меняются адреса двух записанных в блоке 4 чисел, а после нескольких перестановок в блоке 4 оказывается записанным в случайном порядке множество из N используемых чисел ..

Режим перестановок продолжается до тех пор, пока на управляющии вход (Вх.1,цепь Б) не поступит положительный импульс. Этот импульс переводит триггер 28 в единичное состояние, Если стохастический преобразователь находится в режиме перестановок на втором или трет ем такте, то логический элемент И 24 закрыт нулевым логическим уровнем с инверсного выхода элемента ИЛИ вЂ” HE 26. Режим перестановок не прерывается до тех пор, пока не наступит нулевой или первый такт. При этом на инверсном выходе элемента ИЛИ вЂ  26 появляется "1, которая открывает элемент И 24, и устройство переходит в режим выбора

-числа, принадлежащего разрешенному подмножеству.

В этом режиме на выходе элемента

ИЛИ вЂ  26 появляется "0", который запирает элементы И 16, 22 и 23, поэтому импульсы с генератора 17 не проходят на регистры 1 и 2, счетчик

18 и генератор 10 случайных чисел, а адресные входы блока 4 памяти подключаются к счетчику 5.Считанное по адресу из этого счетчика число поступает через первый вход коммутатора !

2 на адресный вход запоминающего устройства 13,которое также находит1241239 ся в режиме считывания. Если число, поступившее на адресные входы устройства 13, не принадлежит к подмножеству разрешенных, то на его выходе присутствует "0, который поддерживает элемент И 21 в выключенном состоянии. Тактовый импульс с генератора

17 поступает на вход счетчика 5, что вызывает появление на его выхо- 10 дах следующего числа. Это число через коммутатор 6 поступает на адресный вход блока 4 памяти, а считанное по этому адресу число через коммутатор 12 поступает на адресный вход за- 15 поминающего устройства 13. Описанный процесс циклически повторяется, пока на адресные входы устройства 13 не поступит число, принадлежащее к разрешенному подмножеству всего мно- 20 жества используемых чисел, что вызовет появление "1" на выходе устрой— ства 13. Элемент И 21 открывается и через него проходит тактовый импульс с генератора 17. Этот импульс посту- 25 пает на вход записи С выходного регистра 8 и в него записывается .число с блока 4, принадлежащее к разрешенному множеству. Выход элемента И 21 соединен также с входом R триггера

28, поэтому этот триггер сбрасывается> на его выходе появляется "0", который .закрывает элемент И 24, и стохастический преобразователь пе— реключается в режим перестановок, который продолжается до прихода следующего запроса.

Формула изобретения

Стохастический преобразователь, содержащий выходной регистр,, выход которого является выходом преобразователя, блок памяти, выход которого подключен к первому входу схемы срав-<5 нения, второй вход которого является информационным входом преобразователя, а выход схемы сравнения соединен с управляющим входом блока управ—

1 ления, первый, второй и третий выхо — )0 ды которого соединены соответственно с входом запуска генератора случайных чисел, управления записью выходного регистра и блока памяти, отличающийся тем, что, 55 с целью повышения быстродействия, он содержит первый и второй регистры, первый и второй счетчики, первый и второй коммутаторы, причем выходы первого и второго коммутаторов соединены соответственно с информационным и адресным входами блока памяти, выход которого подключен к информа— ционным входам выходного и первого регистров, выхоц первого регистра соединен с информационным входом второго регистра, выход которого подключен к первому- информационному входу первого коммутатора, втс>рой информационный вход которого объединен с первым информа»»:;о»»ныи входом второго коммутатора и подключен к выходу, первого счетчика, выход второго счетчика соединен с вторым информационным входом второго коммутатора, третий информационный вход которого поцключен к выходу генератора случайных чисел, при этом блок управления содержит генератор тактовых импуль— сов, счетчик тактов, дешифратор, RS-триггер, с первого по восьмой элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ-НЕ, вход начальной установки преобразователя соединен с входом сброса счетчика тактов., пер— выми входами первого и второго элементов ИЛИ вЂ  и управляющим входом первого коммутатора, выход генерато— ра тактовых импульсов соединен с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого, элементов И и счетным входом первого счетчика, выход второго элемента И подключен к входам управл:ения записью первого и второго регистров, первому входу пятого элемента И и счетному входу счетчика тактов, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами дешифратора соответственно, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к второму входу пято—

ro элемента И, к первому входу третьего элемента ИЛИ-НЕ, к втор» входам первого и третьего элементов ИЛИ вЂ , к третьему входу первого элемента

ИЛИ-НЕ и второму входу первого элемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика, второй вход четвертого элемента И является управляющим. входом блока управления, а выход четвертого элемента И подключен к входу установки в "0" RS-триггера и является вторым выходом блока управления, выходы пятого и третьего

Составитель Э.Сечина

Техред О.Гортвай Корректор О,Луговая

Редактор Л.Пчелинская

Заказ 3490/44 Тираж 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород, ул. Проектная 4 роек тная, элементов И являются соответственно первым и третьим выходами блока управления, прямой и инверсные выходы первого элемента ИЛИ-НЕ соединены со5 ответственно с вторым входом третьего и первым входом шестого элементов

И, инверсный выход второго элемента

ИЛИ-НЕ соединен с вторым входом вто— рого и первыми входами седьмого и ip восьмого элементов И, вторые входы седьмого и восьмого элементов И подключены соответственно к инверсному и прямому выходам третьего элемента ИЛИ-НЕ, выходы седьмого и восьмого элементов И подключены к первому и второму управляющим входам второго коммутатора, вход установки в "I"

RS-триггера является входом начальной установки преобразователя, а выход RS-триггера соединен с вторым входом шестого элемента И, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ и третьему входу четвертого элемента И.

Стохастический преобразователь Стохастический преобразователь Стохастический преобразователь Стохастический преобразователь Стохастический преобразователь 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области вычислительной техники

Изобретение относится к области вычислительной техники

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в различных вычислительных устройствах и в стохастических вычислитет ьных машинах

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении интегрирующих маоин, вероятностных вычислительных и моделирзпощих устройств

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при статистических исследованиях

Изобретение относится к области вычислителвной техники и может быть использовано при моделировании систем обработки и передачи информации, при калибровке устройств для измерения закона распределения случайных величин, при исследовании помехоустойчивости различных систем и т.п

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при решении задач моделирования систем с учетом случайных внешних возмущающих факторов и случайных отклонений параметров объектов , а также при создании стохастических вычислительных машин и многоканальных датчиков случайных сигналов

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при моделировании систем с учетом влияния взаимосвязанных случайных внешних .воздействий, при построении вычислительных и моделиустройств, а также при построении автоматизированных испытательных комплексов

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при математическом моделировании сетей связи, систем управления, в системах формирования ключевых кодов,устройствах формирования специальных сигналов, в составе автрматизированных систем управления и контроля

Изобретение относится к области вычислительндй -техники и может быть использовано при моделировании систем с учетом внешних воздействий, а также при построении автоматизированных испытательных комплексов, Задача, решаемая изобретением, - генерирование потоков случайных бытий

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для определения импульсных переходных характеристик различных динамических систем в задачах идентификации

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при моделировании цепей Маркова по заданному состоянию

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам формирования импульсов, значения длительности которых случайны и распределены по показательному закону

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться при статистических исследованиях
Наверх