Генератор цифровых последовательностей

 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может использоваться для генерации тестовых воздействий при контроле дискретных объектов, для построения синхронных счетчиков и делителей частоты. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет формирования последовательностей любой длины. Генератор цифровых последовательностей содержит N регистров 1, N блоков 2 умножения, N блоков 3 сложения, блок 4 деления, дешифратор 5 и элемент И-НЕ 7, где N - степень образующего многочлена. Подключая выход изменения режима генератора к соответствующим входам задания режима, оставшиеся из которых подключаются к шине лог. "О", можно изменять число состояний последовательных элементов генератора, что приводит к желаемому изменению длины формируемой последовательности. 12 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)4 С 06 F 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTQPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ l1+IT СССР

1 (21) 4289730/24-24 (22) 24.07.87 (46) 07.10.89 ° Бюл. и 37 (71) Московский инженерно-физический институт (72) М.А.Иванов (53) 681.326.7(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1116431, кл. С 06 F 11/00, 1983.

Иванов М.А., Кларин А.П. Генераторы псевдослучайных последовательностей.- М.: Изд-во МИФИ, 1987, с. 25. (54) ГЕНЕРАТОР ЦИФРОВЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может использоваться для генерации тестовых воздействий при контроле дискретных объектов, для построения синхронных

„„SU„„1513449 А1

2 счетчиков и делителей частоты. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет формирования последовательностей любой длины. Генератор цифровых последовательностей содержит N регистров

1, N блоков 2 умножения, N блоков 3 сложения, .блок 4 деления, дешифратор 5 и элемент И-НЕ 7, где N - степень образующего многочлена. Подключая въ ход изменения режима генератора к соответствующим входам задания режима, оставшиеся из которых подклю" чаются к шине "Лог. 0", можно изменять число состояний последовательных элементов генератора, что приводит к желаемому изменению длины формируемой последовательности. 12 ил., 1 табл.

С:

3 151

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может использоваться в системах тестового диагностирования дискретных объектов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора эа счет формирования последомтельностей любой длины И, где I < И " и

На фиг.! приведена структурная схема генератора; на фиг.2 - пример конкретной реализации генератора чет.веричных последовательностей при

L 2з> N = 3, ф(х) х + x +õ+ ; на фиг.3 - последовательность переключения регистров генератора, на

Фиг.4 - пример конкретной реализации генератора для случая L =, 2, N = 4, ф(х) = х + х + 1; на фиг.5 - последовательные состояния генератора при "Лог. 0" на всех входах на фиг.б - соответствие между элементами поля GF (22) и кодом в регистрах генератора; на фиг.7правила умножения на м2 (деления на

ы); на фиг,8 - правила. сложения в поле GF (22); на фиг.9 - блок деления на ы; на фиг.10-12 - соответственно блоки сложения генератора.

Генератор цифровых последовательностей (фиг.l) содержит N регистров !

1, где N - степень образующего многочлена ф(х) = а„х +, ... + а,х +. и

+ ... + а,х + а., — примитивного над полем Галуа из L элементов,,N блоков 2 умножения в поле GF(L), причем величина, на которую происходит умножение в i-м блоке, равна i"ìó коэффициенту ф(х), N блоков 3 сложения в поле GF(L), блок 4 деления в поле GF(L), причем величина, на которую происходит деление, равна а,, дешифратор 5, входы 6 задания режима и элемент И-НЕ 7, а также входы 8 и

9 и выход 10.

Если все коэффициенты а, отличны от нуля, то номер блока сложения, к управляющему входу которого подклю" чается первый выход дешифретора 5> безразличен. 6сли же некоторые коэффициенты а; равны нулю, то первый выход дещифратора 5 должен быть обя"

OQTWliIIO ООДКЛЮЧФН К Q@IIQI>Ig ИЭ ТФХ

i.-х блоков сложения, для которых справедливо а >I О.

Перед началом работы все регистры 1, кроме того, выходы которого соединены с группой входов блока 3

3449 Д сложения с управляющим входом, устанавливаются в нулевое состояние, Регистр 1> выходы которого. соединены с группой входов блока 3 сложения с управляющим входом, перед началом работы должен быть установлен в состо10

I5

$0

55 яние, отличное от нулевого, Это условие является обязательным для нормального функционирования генератора, Далее будем считать, что указанный регистр будет устанавливаться в состояние "l (код 00...001) - на фиг.l это регистр 1, Регистры 1 выполняют функции элементов задержки на один такт, их разрядность равна R 11og Ll (при

L = 2, R = 1). Блоки 2-4 представляют из себя комбина ционные схемы, которые строятся на основе соответствующих им таблиц истинности. Последние однозначно определяются правилами умножения, сложения и деления в поле GF(L). Если L это - степень

"2", указанные блоки легко реализуются на сумматорах по модулю два.

В примере,.рассмотренном на фиг.2, блоки 2 осуществляют умножение на 1, что эквивалентно простой передаче сигналов с входов блоков на выходы без изменения. По указанной причине блоки 2 на фиг.2 показаны пунктирной линией. Блок 4 осуществляет деление на -а, = -u> = u> (умножение на ы2), где ы -,примитивный элемент поля

GF(22) = 10>1>ы,uR 3. Разрядность каждого из регистров 1 на фиг.2 равна

R = 3 log 4 = 2. Сигнал х на первом выходе дешифратора 5 принимает единичное значение, когда регистры l находятся в одном из состояний (t) ГЧ, (t)Q, КК, (t)3 (1 0 О) или Q"I (t) = (О, (t) х х Q (t)Q " (t)) = (О 0 03, где

Q ..(t) — содержимое i-ro регистра в момент времени t, Сигнал у на втором выходе дешифратора 5 равен "1", когда регистры 1 генератора находятся в состоянии Ц {C), (1 0 0 ), 6игнал в на третьем выходе дешифратора равен "1"„ когда регистры 1 находятся в состоянии, предшествующем состоянию g " (Ф), для случая, рассмотренного нд фиг,g это " состояние 1 ).

В случае, рассмотренном на фиг.4, все коэффициенты а, равны либо "0", либо "1", поэтому все блоки 2 и 4 вырождаются. Блоки 3 превращаются в сумматоры по модулю два, регистры 1 -

5, 151344 в D-триггера. Сигнал на первом выходе дешифратора 5 равен "1н« когда триггеры 1„ — 1» находятся в одном из состояний (1 0 О 0 j или (О 0 О 03.

Сигнал на втором выходе дешифратора 5 равен "1", когда генератор находится в состоянии (1 О О 0). Сигнал на третьем выходе дешифратора 5 равен "1", когда генератор находится в состоянии (1 О О 1).

Рассмотрим работу генератора на примере устройства, показанного на фиг.2, Если на всех входах 6 задания режима генератора "Лог. О", устРойство проходит через все свои состояния, показанные на фиг.3, и формирует таким образом сдвинутые копии !Q,() « ! Г« () 3 и (Q э(а) 3 послеДовательности, соответствующей ф(х) = х + х2 + х +

+, длиной 1. " = 4э = 64.

Подключив выход 9 изменения режима устройства к первому (вес 2 ) из входов б и подключив оставшиеся пять входов 6 к шине "Лог. О", получим генератор последовательности длиной 64 - 1 = 63, так как одно из состояний генератора, а именно (0 0 0), будет пропущено. Подключив выход 9 к первому из входов бэ и подключив оставшиеся входы б к шине "Лог. О", получим генератор последовательности длиной 64 - 2 = 62, так как будет пропущено уже два состояния (0 О 0 ) и (О 1 01. Подключив выход 9 к всем входам 6, получим генератор последовательности длиной 64 - 3 = 61 так как будет пропущено три состояния (О О 01, t0 1 03 и (О О 13 и т.д.

Во всех случаях появление последнего символа последовательности, снимаемой с выходов одного из регистров 1, будет сопровождаться появлением сигнала конца формирования на выходе 10 генератора °

Иналогично работает генератор, показанный на фиг.4. Исходные данные для построения генератора с любым числом состояний от 1 до 16 представлены в таблице.

13

12

11

8

6

5, 4

2

1 бэ

6»

6, бт б, 6, б, 6, 6, б

6, 6, 6, 6, 6,,6„6, 6„6, 61 «64

6„,6, бэ

6,,64

6,,6, 64

6, нет б б, бэ бг бэ 6»,6 ,бэ ,б,,6„6» ,б,,64 ,6,,6, «6>«6»

6 «б з«64 ,6„6» ,6, « ся видом образующего многочлена,. выходы N регистров образуют N групп информационных выходов генератора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования последовательностей любой длины, в генера. тор введен элемент И-НЕ, причем такЧисло состояний устройства б„,б,бэ,б» нет б,,бэ,б» 6

16

Входы, под- Входы, подключенные к ключенные к шине "Лог.О" выходу 9

Продолжение таблvöí

Таким образом, положительный эффект от использования генератора заключается в расширении его функциональных возможностей: генератор может иметь любое число состояний от 1

«» до L и таким образом формировать последовательности любой длины.

1 l формула изобретения, Генератор цифровых последовательностей, содержащий N регистров, где

N — - степень образующего многочлена, N блоков сложения,,N блоков умножения, блок деления и дешифратор, тактовые входы Ы регистров объединены и являются тактовым входом генератора, выходы i-ro блока сложения соединены с информационными входами

i-го регистра, выходы i-ro блока умножения соединены с первой группой входов (N-i+1)-го блока сложения, вы- ходы j --го регистра соединены с второй группой входов (j+1)-го блока сложения, где i = 1,N, j = 1,(N i), выходы N-го регистра через блок деления соединены с входами N блоков умножения, выходы N регистров соединены соответственно с входами дешифратора, первый выход которого соединен с управляющим входом К-го блока сложения где значение К определяет1513449 товый вход генератора соединен с первым входом элемента И-НЕ, второй вход .которого соединен с вторым выходом дешифратора, третий выход которого и выход элемента И-НЕ являются соответственно выходами изменения режима и конца формирования генератох=1 у.f х=1 0

0 3 ()й

О

0 р

1

И

1

1.

u)2

QJ

0 аР ра, первая группа входов задания режима генератора соединена с второй группой входов первого блока сложения, (j+1)-ная группа входов задания

5 режима генератора соединена с третьей группой входов ()+1)-го блока сложения, 1513449 ф, ц

О У О д 0 !

I О!

t0f0

О!Оr! f

1 ! д

f,1g у6, 1000

О!00

00 10

000!

ff00 (ply

Фаг а

Сос.га витеп ь И. Игза нов

1 ех i: p, 3i . О.!I:-гивь к Корректор Э.Лончакова

Ред=- .)>) Л. 3.:.й, е за

Заказ - ;.1::, ;.,"- ;;< Тираж 468 Подписное

Q)$II1$II pI j ;", г-, гг..; г,п . кол и гата по иэобретенивк и открытилм при ГКНТ СССР

I I,"i035, Москва, 1г -35,, Раун окая наб., д. 4/5

Прои в во,.-,-, г анно-и ад;=òеп ьс кий комбинат Патент,, Г . УжГород, Уп . Гагарина 1 01