SU1319027A1 - Генератор случайных сочетаний - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и позвол ет повысить точность формировани  случайных сочетаний . Цель изобретени  - повьшение точности за счет исключени  случаев одновременного срабатывани  первичных генераторов случайньк чисел. Он содержит генератор 1 тактовых импульсов (ГТИ), группу 2 элементов И, элемент задержки 3, группу 4 генераторов случайных равномерно распределенных импульсов, группу 5 триггеров, две 5 1 Wviia wi«iBMpiH«BBBM«iMBi (Л

Description

группы 6,7 элементов И, группу 8 эле- ментоа ИЛИ, группу элементов задержки 9, группуllО элементов ИЛИ, группу 11 формирователей импульсов, группу 12 элементов И, элемент ИЛИ 13, регистр сдвига 14, регистр 15 пам ти, дешифратор 16, группу 17 элементов И, элемент ИЛИ 18 и триггер 19, При этом генератор 1 соединен с первым входами элементов И группы 2, а через элемент задержки 3-е входами генераторов 4 и нулевыми входами триггеров 5, выход каждого из которых соединен с вторым входом соответствующего элемента И группы 2, Выход каждого из генераторов 4 соединен с первыми входами соответствующих элементов И группы 6 и 7, второй вход к-го элемента И группы 7 и инверсный вход к-го элемента И группы 6 соединены с выходом к-го элемента ШШ группы 8. Выход элемента И группы 6 соединен с первым входом к-го элемента ШШ группы 10, второй вход которого через соответствующий элемент группы 9 соеди1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  построени  специализиро ванных вычислительных устройств, предназначенных дл  автоматизированного решени  задач конструировани  радиоэлектронной и вычислительной аппаратуры .

Цель изобретени  - повьшение точности .

На чертеже приведена структурна  схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, группу 2 элементов И, элемент 3 задержки, группу генераторов 4 случайных равномерно распределенных импульсов, группу триггеров 5, группу 6 элементов ЗАПРЕТ , группу элементов И 7, группу 8 элементов ШШ, группу 9 элементов задержки, группу 10 элементов ИЛИ, группу 11 формирователей импульсов, в простейшем случае представл ющих дифференцирующие цепочки, группу 12 элементов И, элемент ИЛИ 13, регистр 14 сдвига, регистр 15 пам ти, дешифнен с выходом к-го элемента И группы 7 о Выход к-го элемента ИЛИ группы 10 соединен с соответствующими входами элементов ИЛИ группы 8, кроме к-го элемента этой группы, а через к-йформирователь группы 11 - с первым входом к-го элемента И группы 12 и к-м входом элемента 13 ИЛИ, выходом соединенного с информационным входом регистра 14 сдвига, установочный вход которого соединен с выходом элемента 3 задержки. Выходы регистра 15 соединены с входами дешифратора 16, выходами соединенного с первыми входами элемента И группы 17, вторые входы которых соединены с выходами регистра 14, а выходы - с входами элемента 18 ИЛИ, выходом соединенного с нулевым входом триггера 19, единичный вход которого соединен с выходом элемента 3 задержки, а выход - с вторыми входами всех элементов И группы 12, каждый из которых выходом соединен с единичным входом соответству- юп;его триггера 5, 1 :ил.

ратор 16, группу элементов И 17, элемент ШШ 18, триггер 19.

Принцип работы устройства состоит в следующем,

Случайные по моментам по влени  импульсы, формируемые на выходах генераторов 4, имеют определенную длительность о , Поэтому они во времени могут перекрыватьс , и в тех случа х , когда после по влени  т-К импульсов (т - заданное число единиц в сочетании) затем в течение интервала времени, равного задержке по влени  сигнала блокировки случайных импульсов , по вл етс  больше чем К импульсов , на выход устройства проходит больше заданного числа m единиц. Чтобы этого избежать все импульсы, по-  вл щиес  с перекрытием во времени,

смещаютс  и выстраиваютс  как бы в очередь. Это означает, что если несколько импульсов по вл етс  с перекрытием , то тот импульс, который По вл етс  .первым, на врем  своей длительности блокирует прохождение на выход устройства всех остальных импульсов . Второй импульс по вл етс . только после окончани  первого, независимо от того, какие части этих импульсов перекрьшаютс . Второй смещенный импульс блокирует на врем  своей длительности прохождение на выход устройства всех последующих и т.д. Таким образом, перекрывающа с  последовательность импульсов выт гиваетс 

в последовательность примыкающих друг О блокирует все элементы И группы 6, к другу импульсов, т.е. эти импульсы кроме шестого элемента этой группы, сливаютс  в один. Дл  того, чтобы все слившиес  импульсы можно было различить и зафиксировать, они дифференно открывает элементы И группы 7.Поэтому п тьй случайный импульс с выхода п того генератора 4 в течение всецируютс , а при необходимости усили- 5 го времени перекрыти  импульсов на ваютс  и формируютс  по длительности, выходах п того и шестого генераторов а затем подаютс  на регистр сдвига. 4 проходит через п тый элемент ИгрупСмещение перекрывающихс  импульсов и выстраивание их в очередь осущестпы 7 на п тый элемент 9 задержки. Здесь он задерживаетс  ровно на вре-

20

вл етс  с помощью цепочки элементов ЗАПРЕТ 6, И 7, ИЛИ 8, элемента 9 задержки и элемента ИЛИ 10. Причем необходимо выполнение двух условий. Врем  задержки элемента 9 должно быть

равно длительности импульсов, форми- группы 10 без задержки.К этой части руемых на выходе генератора 4, и эта импульса на выходе элемента ИЛИ групм  длительности импульса . Та часть п того случайного-импульса, котора  не перекрываетс  с шестым импульсом, проходит через п тьй элемент И группы 6 на выход п того элемента ИЛИ

длительность должна быть не меньшее. времени срабатывани  регистра 14 плюс врем  прохождени  сигнала через элементы И группы 17, элемент ИЛИ 18 и врем  срабатывани  триггера-19. Кроме того, тактовьй интервал должен иметь запас по. длительности mt, т.е.

случайные импульсы должны по вл тьс  Поэтому четвертьй случайньй импульс равноверо тно на временном интервале,35 вслед за первым, вторым и третьим уменьшенном на величину т 2 . Запас интервала по длительности необходим дл  того, чтобы не произошло выхода очереди из m импульсов за пределы тактового интервала и,, как следствие, по- 40 ничньй сигнал на выходе четвертого терн некоторого их числа. Веро тность элемента И группы 17, которьй через такого событи  мала, поэтому практиперебрасывает 4-й триггер 5 в единичное состо ние и одновременно передвигает 1 на следующий выход в регистре 14о При этом по вл етс  едически запас по длител ости должен иметь величину меньше.

элемент ИЛИ 18 перебрасывает триггер 19, а тот в свою очередь блокирует элементы И группы 12, Так как по .

Пусть необходимо формировать слу- 45. условию врем  от момента поступлени  чайные сочетани  из 7 по 4. При BI-го случайного импульса на информа- этом в регистр 15 необходимо записть ционньй вход регистра 14 и до сраба- число 4. Предположим, что первым случайный импульс по витс  на выходе

второго генератора 4, второй (не пе- 50 менту, когда формируетс  п тьй слу- рекрыва сь с первым) - на выходе пер- чайный импульс в соответствии с опи- вого генератора 4, третий (не пере- крыва сь со вторым) - на выходе четвертого генератора 4. Эти импульсы, проход  формирователи 11, дифференцируютс  и перебрасываютс  в единичтывани  триггера 19 должно быть не больше длительности , то к тому мосанным , элементы И группы 12 уже закрыты , и ни один случайньй импульс не проходит на триггеры 5. Поэтому к 55 моменту прихода очередного тактового импульса только первый, второй, четвертый и шестой триггеры оказываютс  в единичном состо нии, т.е. формируное состо ние первьй, второй и четвертьй триггеры 5. Пусть четвертьй и

п тьй случайные импульсы, перекрыва-  сь, по вл ютс  соответственно на выходах шестого и п того генераторов 4. как импульс на вь1ходе шестого генератора 4 по вл етс  раньше, то он проходит через шестой открытый элемент И 6 на выход шестого элемента ИЛИ 10 и на врем  своей длительности через элементы ИЛИ группы 8

блокирует все элементы И группы 6, кроме шестого элемента этой группы,

но открывает элементы И группы 7.Поэтому п тьй случайный импульс с выхода п того генератора 4 в течение всепы 7 на п тый элемент 9 задержки. Здесь он задерживаетс  ровно на вре-

м  длительности импульса . Та часть п того случайного-импульса, котора  не перекрываетс  с шестым импульсом, проходит через п тьй элемент И группы 6 на выход п того элемента ИЛИ

пы 10 достраиваетс  недостающа  до целого, задержанна  часть импульса Таким образом, на выходе п того эле- 30 мента ИЛИ группы 10 по вл етс  целый п тьй импульс длительности t , но он смещаетс  относительно четвертого .импульса на величину их перекрыти .

Поэтому четвертьй случайньй импульс вслед за первым, вторым и третьим ничньй сигнал на выходе четвертого элемента И группы 17, которьй через

перебрасывает 4-й триггер 5 в единичное состо ние и одновременно передвигает 1 на следующий выход в регистре 14о При этом по вл етс  едиусловию врем  от момента поступлени  BI-го случайного импульса на информа- ционньй вход регистра 14 и до сраба-

менту, когда формируетс  п тьй слу- чайный импульс в соответствии с опи-

тывани  триггера 19 должно быть не больше длительности , то к тому моменту , когда формируетс  п тьй слу- чайный импульс в соответствии с опи-

санным, элементы И группы 12 уже закрыты , и ни один случайньй импульс не проходит на триггеры 5. Поэтому к моменту прихода очередного тактового импульса только первый, второй, четвертый и шестой триггеры оказываютс  в единичном состо нии, т.е. формиру513

етс  сочетание из 7 по 4, Затем задержанный элементом 3 тактовый импульс устанавливает все триггеры 5 в нулевое состо ние и производит перезапуск генераторов 4, После этого начинаетс  формирование очередного случайного сочетани  из 7 по 4.

Технико-экономический эффект предлагаемого устройства по сравнению с известным заключаетс  в устранении сбоев при формировании случайных сочетаний , что эквивалентно повышению инструментальной точности устройства и сведению методической погрешности к нулю. Так, например, если при соотношении длительностей с случайного импульса и длительности Т тактового интервала 1:10 частота сбоев у известного устройства в соответствии с приведенными формулами составл ет , то предлагаемое устройство имеет нулевую частоту сбоев.

Кроме того, при увеличении числа разр дов предлагаемое устройство обладает более высоким быстродействием за счет того, что примен емый в известном устройстве узел сжати  имеет линейно убывающую зависимость быстродействи  от числа его входов. В предлагаемом же устройстве вместо узла сжати  используетс  регистр сдвига, быстродействие которого не зависит от числа разр дов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Генератор случайных сочетаний. Содержащий генератор тактовьгх импульсов , выход которого соединен с первыми входами элементов И первой группы и с входом элемента задержки, выход которого соединен с входами Опрос генераторов случайных равномерно распределенных импульсов группы и с нулевыми входами триггеров группы, единичные входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И второй группы, а единичные выходы триггеров группы соединены с вторыми входами элементов И первой группы, выходы которых  вл ютс  группой выходов генератора, группой входов задани числа единиц в сочетани х которого

   ВИИИ-1И 3aKaj J5J3y

   ripciir-fB .-- юлигр . пр-тие, г.

   76

    вл ютс  разр дные входы регистра пам ти , разр дные выходы которого соединены с соответствующими входами де- щифратора, выходы которого соединены

   с первыми входами элементов И третьей группы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом триггера, о т л и ч аю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности, он содержит две группы элементов ИЛИ, группу элементов задержки , группу элементов ЗАПРЕТ, четвертую группу элементов И, группуформирователей импульсов и регистр сдвига , разр дные выходы которого соединены с вторыми входами элементов И третьей группы, выход элемента задержки соединен с входом Сброс регистра сдвига и с единичным входом триггера, выход которого соединен с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы которых объединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ и подключены к выходам соответствующих формирователей импульсов группы, выход второго элемента ИЛИ соединен с информационным входом регистра сдвига, выходы генераторов случайных равномерно распределенных импульсов группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И четвертой группы и с пр мыми входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов 1-ШИ первой группы , выходы которых соединены с входами соответствующих формирователей

   импульсов группы, выходы элементов ИЛИ второй группы соединены с инверсными входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ и с вторыми входами соответствующих элементов И четвертой

   группы, выходы которых через соответствующие элементы задержки группы соединены с вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выход каждого i-ro (,n, п - число

   выходов генератора) элемента ИЛИ первой группы соединен с i-ми входами. . всех,кроме i-rb, элементов ИЛИ второй группы.

   Тираж 672 Подписное

   Ужгород, ул. Проектна , 4