Устройство для формирования псевдослучайных чисел

 

Изобретение относится к импульсной технике. Целью изобретения яв .ляется повьппение надежности формиУстановка рования псевдослучайных чисел. Для достижения цели в устройство введены мультиплексоры 6, 7, 10, 13, 14, блок 8 сравнения, регистр 9, блок 11 сумматоров по модулю два и генератор 12 псевдослучайных чисел. Оно также содержит блок 1 управления, блок 2 сравнения, регистр 3, блок 4 сумматоров по модулю два, генератор 5 псевдослучайных чисел. При использовании данного устройства в качестве генератора задающих сигналов в системе испытаний на случайные воздействия повышается достоверность результатов испытаний и сокращается время испытаний. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. о (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 03 К 3/84

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ( с

Р

Фиа. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3869937/24-21 (22) 14.03.85 (46) 07.12.86. Бюл. Р 45 (71) Минский радиотехнический институт (72) А.Н. Морозевич и M.A. Титов (53) 621.374.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 634329, кл. G 07 С 15/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

11 - 1228231, кл. Н 03 К 3/84, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ .ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Целью изобретения яв,ляется повышение надежности форми„„SU, 1275741 А 1 рования псевдослучайных чисел. Для достижения цели в устройство введены мультиплексоры 6, 7, 10, 13, 14, блок 8 сравнения, регистр 9, блок ll сумматоров по модулю два и генератор 12 псевдослучайных чисел . Оно также содержит блок 1 управления, блок 2 сравнения, регистр 3, блок 4 сумматоров по модулю два, генератор 5 псевдослучайных чисел. При использовании данного устройства в качестве генератора задающих сигналов в системе испытаний на случайные воздействия повышается достоверность результатов испытаний и сокращается время испытаний. 1 з.п. ф — лы, 4 ил.

12.75741

Изобретение относится к импульсной технике.

Цель изобретения — повышение надежности формирования псевцослучайных чисел. S

На фиг, 1 представлена структурная схема устройства для формирова— ния псевдослучайных чисел; на фиг.2 схема блока сумматоров по модулю два; на фиг. 3 — структурная схема алгоритма работы блока управления; на фиг. 4 — временные диаграммы работы блока управления.

Устройство для формирования псевдослучайных чисел (фиг. 1) содержит блок 1 управления, первый блок 2 срав— нения, первый регистр 3, первый блок 4 сумматоров по модулю два, первый ге.нератор 5 псевдослучайных чисел, первый 6 и второй 7 мультиплексоры„ вто- 2О рой блок 8 сравнения, второй регистр 9, третий мультиплексор 10, второй блок 11 сумматоров по модулю два, второй генератор 12 псевдослучайных чисел, четвертый мультиплек25 сор 13, пятый мультиплексор 14., шины

"Установка" 15, "Пуск" 16 и " l. àêò" 17, первую 18 и вторую 19 группы входных шин. Шины "Установка" 15, "Пуск" 16 и "Такт" 17 являются соответственно 30 первым, вторым и третьим входами бло— ка 1 управления, четвертый вход которого соединен с выходом первого блока 2 сравнения, первая группа:входов которого соединена с соответст:вующи- 3S ми выходами первого регистра 3, вхоц которого соединен с первым выходом блока 1 управления. Входы первого блока 4 сумматоров по модулю два со— единены с соответствующими вхоцами второй группы входов первого блока 2 сравнения и соответствующими выходами первой группы выходов первого генератора 5 псевдослучайных чисел, первый и второй входы которого соеди- 45 иены соответственно с вторым и третьим выходами блока управления. Первая группа выходов второго генератора 12 псевдослучайных чисел соединена с первой группой входов второго 50 блока 8 сравнения,и соответствующими входами второго блока 11 сумматоров по модулю два, выходы которого соединены с соответствующими входами первой группы входов третьего мульти- 55 плексора 10, выходы которого соединены с соответствующими установочными входами второго регистра 9.

Выходы регистра 9 соединены с второй группой входов второго блока 8 сравнения, выход которого соединен с пятым входом блока 1 управления, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами второго генератора 12 псевдослучайных чисел. Вторая группа выходов последнего соединена с первой группой входов пятого мультиплексора 14 и первой группой входов второго мультиплексора 7, выходы которого соединены с соответствующими установочными входами первого генератора 5 псевдослучайных чисел, вторая группа выходов которого соединена с второй группой входов пятого мультиплексора 14 и первой группой входов четвертого мультиплексора 13.

Выходы мультиплексора 13 соединены с соответствующими установочными входами второго генератора 12 псевдослучайных чисел, а вторая группа вхо— дов — с второй группой входов второго мультиплексора 7 и соответствующими шинами первой группы 18 вход— ных шин. Шины второй группы 19 входных шин соединены с соответствующими входами первой группы входов первого мультиплексора 6 и соответствующими входами второй группы входов третьего мультиплексора 10, третья группа входов которого соединена с первой группой выходов блока 1 управления, вторая, третья, четвертая и пятая группы выходов которого соединены соответственно с третьей группой входов четвертого мультиплексора 13, третьей группой входов пятого мультиплексора 14, третьей группой входов второго мультиплексора 7 и второй группой входов первого мультиплексора 6, выходы которого соеди— иены с соответствующими установочными входами первого регистра 3, а входы третьей группы входов — с соответст— вующими выходами первого блока 4 сумматоров по модулю два. Шестой выход блока 1 управления соединен с входом второго регистра 9.

Блок 4 (11) сумматоров по модулю два (фиг. 2) содержит группу переключателей 20 и группу сумматоров 21 по модулю два, Выходы KQTopblx являются выходами блока 4 (11) сумматоров по модулю два и соединены с соответствующими входами переключателей 20 группы, выходы соответствующих пере1275741 ключателей которой соединены с первы— ми входами соответствующих сумматоров 21 по модулю два группы, вторые входы сумматоров по модулю два которой являются входами блока 4 (11) сумматоров по модулю д»»a и соединены с соответствующими входами переключателей 20 группы переключателей.

Блок 1 управления выполнен микропрограммным.

»О

Устройство работает следующим об— разом.

По сигналу (фиг. 4 о ) на шине "Установка" 15 лок 1 управления выдает на вторую группу входов первого мультиплексора 6, третью группу входов второго мультиплексора 7, третью группу входов. третьего мультиплек— сора 10 и третью группу входов четвертого мультиплексора 13 управляющие коды А(1), Б(2), В(1) и Г(2) соответственно (фиг. 4 z., ), 8,+, которые обеспечивают передачу кодов с первой 18 и второй 19 групп входных шин устройства через второй 7, четвертый 13, первый 6 и третий 10 мультиплексоры соответственно на установочные входы первого 5 и второго 12 генераторов псевдослучайных чисел и первого 3 и второго 9 регист- 30 ров. Эти коды по сигналам с первого (Yl), третьего (Y3), шестого (Y4) и пятого (Y6) выходов блока 1 управле ния (фиг. 4>, Л, и,h) заносятся соответственно в первый регистР 3, пер д5 вый генератор 5 псевдослучайных чисел, второй регистр 9 и второй генератор 12 псевдослучайных чисел, т.е. в них заносятся соответственно коды ное состояние генераторов 5 и 12 псевдослучайных чисел: — их сок+2 стояние в (k+2)-й такт работы, если их начальное состоянием, т.е. („, «+о — это состояния, которые они дол-ф5 жны принять через два такта, если их исходное состояние быпо к+о

После того, как генераторы 5 и 12 псевдослучайных чисел установлены в исходное состояние, на вторых груп- 50 пах их выходов появляется код»". к+а а на первых группах их выходов — код

E Генератор 5 псевдослучайных чик+1 сел, первый блок 4 сумматоров по модулю два и генератор 12 псевдослу- 55 чайных чисел, второй блок 11 сумматоров по модулю два соединены попарно между собой так, что, если на первой группе выходов генераторов 5 и

12 псевдослучайных чисел появляется код 1:", то на выходах блоков 4 и

Kt 1

11 сумматоров по модулю два — кодg

« 2

Следовательно, в устройстве в один и тот же такт формируется три m-разрядных псевдослучайных числа» к о к+» @++9.

В это же время блок 1 управления формирует сигнал Д(1), а затем Д(2) (фиг. 4 y ). При этом на третьей группе его выходов должен появляться код -й

=Й (в противном случае занесе о ние кода не состоится). Это — иск+о ходное состояние устройства, для которого k = 0 (блоки 2-4, фиг. 3) .

По сигналу пуска на шине "Пуск" 16 под действием тактовых сигналов (фиг. 4 6 и о соответственно), поступающих на третий вход блока 1 управления, последний вырабатывает сигналы на своих втором и четвертом выходах (сигналы У2 и »5 соответственно) .

Под действием этих сигналов (фиг. 4

K и н ) генераторы 5 и 12 псевдослучайных чисел каждьп» раз переходят из

i-го в новое, (i+1)-е, состояние!; (где k = 1,2,...). Следовательно, новые коды а, (k = 1,2,...) »»»; (k =

К+1 к+ — 1,2,...) появляются на входах и выходах первого 4 и второго 11 блоков сумматоров по модулю два, если сбоев в работе генераторов 5 и 12 псевдо- . случайных чисел нет. При этом код на вторых группах выходов генераторов 5 и 12 псевдослучайных чисел через два такта должен стать таким, каким он является на выходах блоков 4 и 11 сумматоров по модулю два соответственно в данном такте.

Первый 2 и второй 8 блоки сравнения в каждом такте осуществляют проверку на равенство кодов с выходов генераторов 5 и 12 псевдослучайных чисел с кодами с выходов первого 3 и второго 9 регистров соответственно, формируя на своих вь»ходах сигналы, подаваемые на четвертый и пятый входы бЛока 1 управления (фиг. 4Р, с сигналы Xl и Х2 соответственно). Если эти сигналы отражают равенство кодов, то блок 1 управления вырабатывает сигнал, например Д 1 (фиг.4 ), и на выход устройства проходит новое псевдослучайное число. Одновременно вырабатываются сигналы А(2), Yl В(2) и У4, под действием которых в первый 3 и второй 9 регистры запи1275741 сываются коды следующих по порядку псевдослучайных чисел с выходов первого 4 и второго 11 блоков сумматоров по модулю два соответственно.Далее, если на вход устройства не поII ступает сигнал .установки по шине Установка" 15, блок 1 управления вырабатывает сигналы У2 иУ5 и такты работы устройства повторяются (фиг. 3, блоки 5-8, 10 и 15) . 10

Если в каком-либо генераторе псевдослучайных чисел, например в генераторе 5, возникает сбой, то код на выходе первого регистра 3 не совпадает в данном такте с кодом, сформи- 15 рованнь1м на первой группе выходов генератора 5 псевдослучайных чисел.При этом значение сигналов на выходах первого 2 и второго 8 блоков сравнения (Х1 и Х2 соответственно) не сов- 20 падают. Блок 1 управления в этом случае вырабатывает сигналы Б(1)., УЗ и сигнал на выходе ?2 (фиг. 4т),сигнализирующий о наличии сбоя в генераторе 5 псевдослучайнь1х чисел. Далее блок 1 формирует сигналы Д(1), Л(2)

У1, В(2) и У4, обеспечивающие занесение кодов в регистры 3 и 9.. Затем блок 1 управления вырабатывает сигналы У2 и75 и процедура повторяется 30 до появления сигналов, равных нулю, на выходах 22 и 23 блока 1 управления (фиг.4т, y) и блоков 9,11 — 14 (фиг.3) .

Таким, образом, на выходе устройства формируется истинное псевдослучайное 35 число, если сбой происходит в каком —, либо из двух генераторов 5 и 12 псевдослучайных чисел неодновременно. В случае сбоя в обоих генераторах псевдослучайных чисел блок 1 управления 40 останавливает работу устройства под действием одинаковых, указывающих на сбой, значений сигналов Х1 и Х2 на выходах первого 2 и второго 8 блоков сравнения, 45

Формул а и з о б р е т е н и я

1. Устройство для формирования псевдослучайных чисел, содержащее 50 блок управления, шины "Установка", "Пуск" и "Такт", являющиеся ссответственно первым, вторым и третьим входами блока управления, четвертый вход которого соединен с выходом первого 55 блока сравнения, первая группа входов которого соединена с выходами первого регистра, вход которого соединен с первым выходом блока управления, первый блок сумматоров по модулю два, входы которого соединены с входами второй группы входов первого блока сравнения и первой группой выходов первого генератора псевдослучайных чисел, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности формирования псевдослучайных чи— сел, в него введены первый, второй, третий, четвертый и пятый мультиплексоры, второй блок сравнения, второй регистр, первая и вторая группы входных шин, второй блок сумматоров по модулю два, второи генератор псевдослучайных чисел, первая группа выходов которого соединена с первой гру-,— пой входов второго блока сравнения и входами второго блока сумматоров по модулю два, выходы которого соединены с входами первой группы входов третьего мультиплексора, выходы которого соединены с установочными входами второго регистра, выходы которого соединены с второй группой входов второго блока сравнения, выход которого соединен с пятым входом блока управления, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами второго генератора псевдослучайных чисел, вторая группа выходов которого соединена с первой группой входов пятого мультиплексора и первой группой входов второго мультиплексора, выходы которого соединены с установочными входами первого генератора псевдослучайных чисел, вторая группа выходов которого соединена с второй группой входов пятого мультиплексора и первой группои входов четвертого мультиплексора, выходы которого соединены с установочными входами второго генератора псевдослучайных чисел, а вторая группа входов — с второй группой входов второго мультиплексора и первой группой входных шин, вторая группа входных шин соединена с первой группой . входов первого мультиплексора и второй группой входов третьего мультиплексора, третья группа входов которого соединена с первой группой вы-. ходов блока управления, вторая, третья, четвертая и пятая группы выходов которого соединены соответствен1275741 но с третьей группой входов четвертого мультиплексора, третьей группой входов пятого мультиплексора, третьей группой зходов второго мультиплексора и второй группой входов пер 5 вого мультиплексора, выходы которого соединены с установочными входами первого регистра, а третья группа входов — с выходами первого блока сумматоров по модулю два, шестой выход блока управления соединен с входом второго регистра.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок сум- 5 маторов по модулю два содержит группу переключателей и группу сумматоров по модулю два, выходы которых являются выходами блока сумматоров по модулю два и соединены с соответствующими входами переключателей группы, выходы соответствующих переключателей которой соединены с первыми входами соответствующих сумматоров по модулю два группы, вторые входы сумматоров по модулю два которой являются входами блока сумматоров по модулю два и соединены с соответствующими входами переключателей группы переключателей.

1275741 д Пуу

Тр T1 6 3 -1 Г1 угу

1 1

1 (! .П

Составитель И. Бурмистров

Редактор В. Петраш Техред Л.Сердюкова Корректор Л, Пилипенко

Заказ 6580/56 Тираж 816 Подписное

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