Генератор случайных чисел

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 06 Р 7 58 3;.Ф.l ,/)цгОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рохов ельство СССР8, 1973.ьство СССР8, 1973 (прот(54) (5содержмерноналов,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свиде9 430366, кл. С 06 Г 72. Авторское свидете9 478298, кл. С 06 Г 7тотип)ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ, ий первичный источник равно спределенных случайных сигруппа выходов которого сое,.ЯО 1 07054 динена с группой входов дешифраторасоответственно, группа выходов которого соединена с группой входов коммутатора соответственно, й Ь - число разрядов генератора 1 групп выходовкоторого соединены с соответствующими входами соответствующих элементов ИЛИ группы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности генератора, он содержит группутриггеров, единичные выходы которыхобразуют группу выходов генерагора,выходы элементов ИЛИ группы соединены со счетными входами соответствующих триггеров группы.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля и диагностикицифровых узлов.Известен генератор случайных чисел, содержащий генератор равномерно 5распределенных случайных величин,элементы ИЛИ, коммутатор, наборноеполе, элементы И, формирователь импульсов, триггеры 13Однако этот генератор позволяет )0воспроизвести относительно небольшой класс законов распределения вероятностей формируемых случайных чи-сел.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсягенератор случайных чисел, содержащийпервичный источник случайных сигналов, дешифраторы, коммутатор, элементы ИЛИ, И-НЕ, И, генератор импульсов, счетчик 21.20Однако выходами данного генератора являются разряды счетчика, навыходах которых сигналы коррелированы между собой, кроме того, Фронтысигналов на выходах генератора подвержены явлению "гонок", что ограничивает область применения генератораи снижает его точность.Цель изобретения - повышение точности генератора путем устранения на 30его выходах корреляции и явления"гонок" фронтов формируемых импульсов.Поставленная цель достигается тем,что в генератор случайных чисел, содержащий первичный источник равномер-но распределенных случайных сигналов,группа выходов которого соединенас группой входов дешифратора соответственно, группа выходов которого сое динена с группой входов коммутаторасоответственно, п (л - число разрядовгенератора ) групп выходов которого соединены с соответствующимивходами соответствующих элемеитовИЛИ группы, введена группа триггеров, единичные выходы которых образуют группу выходов генератора,выходы элементов ИЛИ группы соединены со счетными входами соответствующих триггеров группы, 50На чертеже приведена блок-схемагенератора,Генератор содержит первичный источник 1 равномерно распределенных случайных сигналов, дешифратор .2, коммутатор 3, элементы ИЛИ 4, ,триггеры 5.Генератор работает следующим образом.Первичный источник 1 равномерно распределенных случайных сигналов вырабатывает по каждому каналу после- довательность случайных двоичных сигналов. Последовательности случайных чисел с выходов источника 1 по- . 65 ступают на входы дешифратора 2, который преобразует последовательности случайных сигналов в потоки двоичных чисел,появляющихся с различной вероятностью на выходах различных ступеней дешифратора 2. Поскольку все ступени дешифратора 2 взаимозависимы, то в определенный момент времени возможно появление двоичного числа лишь на одном из выходов дешифратора 2. Однако момент появления сигнала на каком-либо выходе дешифратора 2 совпадает по времени с моментом выключения предыдущего сигнала на другом выходе, т.е. совпадают передний и задний Фронты двух сигналов, что являлось причиной появления "гонки" фронтов при тестировании цифровых узлов с элементами памяти на триггерах.Неоднозначность реакции триггеров возникает вследствие одновременного поступления сигналов управления на Р- и Б -входы или С- и к -входы. В этом случае изменение или сохранение состояния триггера зависит от задержки по времени, вносимой элементами триггера. Эти задержки могут иметь значительный разброс значений от одного образца к другому, и, следовательно, реакция однотипных триггеров .на идентичные входные воздействия будет различной. Избежать этого явления можно, исключив одновременные изменения входной информации в нескольких каналах генератора.Установить необходимые значения вероятностей на выходах генератора позволяет коммутатор 3, через который осуществляется связь между дешифратором 2 и группой элементов ИЛИ 4. Сочетание различных вероятностей появления случайных чисел на входах элементов ИЛИ 4 позволяет получить на их выходах вероятность, равную арифметической сумме входных вероятностей, Потоки случайнымчисел с заданными вероятностями случайных чисел с выходов элементов ИЛИ 4 поступают на счетные входы триггеров 5. Срабатывая по заднему фронту поступающего сигнала, счетные триггеры 5 раздвигают во времени включение и выключение двоичных чисел на различных выходах элементов ИЛИ 4, тем самым обеспечивая условия от-. сутствия "гонки" фронтов при контроле цифровых узлов с памятью.Предлагаемый генератор в отличие от прототипа позволяет выполнять тестирование цифровых узлов с памятью и обеспечивает более высокую достоверность контроля. Ориентировочный годовой экономический эффект от использования генератора составит 18 тыс.руб. за счет расширения номенклатуры контролируеЗаказ,11683/44 Тираж 699 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская .наб., д.4/5 Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная, .4 мых узлов и высвобождения дорогостоящей аппаратуры для контроля цифровых узлов с памятью в генераторе использованы известные Функциональные узлы, выполненные на 133 и 136сериях интегральных микросхем