Генератор случайных чисел

(19) (11) 470 400 ИЗ ИОАН ЕТЕН Я 1Мр ЬСТВУ ОРСКОМУ С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССР337776, кл. 6 06 Р 7/58, 1970.Авторское свидетельство СССР734766, кл. б 06 Р 7/58, 1977. ИСЕЛ сл ительзовано торяю- прощет перблокшифра, эле, тригвления ульсов, бируе- ератор(54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ Ч (57) Изобретение относится к вычи ной технике и может быть исполь для формирования случайных непов щихся чисел. Цель изобретения - у ние генератора. Генератор содержи вичный источник 1 случайных чисел 2 управления, стробируемый де тор 3, регистр 4 памяти, шифратор менты ИЛИ 6, элементы 7 задержки геры 8, элементы 9, 10 И. Блок 2 упра содержит генератор тактовых имп элементы задержки, счетчик, стро мый дешифратор, элемент ИЛИ, ген одиночных импульсов. 3 ил.формула изобретения 40 45 50 55 Изобретение. относится к цифровой вычислительной технике, предназначено для генерирования случайных неповторяюшихся чисел и может быть применено в устройствах, использую ших методы статистических испытаний.Цель изобретения - упрощение генератора.На фиг. 1 приведена блок-схема генератора; на фиг. 2 - схема блока управления; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняюшие работу генератора.Генератор содержит первичный источник 1 случайных чисел, блок 2 управления, стробируемый дешифратор 3, регистр 4 памяти, шифратор 5, элементы ИЛИ 6, элементы 7 задержки, триггеры 8, элементы И 9 и 10. Блок 2 управления содержит генератор 11 тактовых импульсов, элементь 1 12 в 15 задержки, счетчик 16, стробируемый дешифратор 17, элемент ИЛИ 18, генератор 19 одиночных импульсов,Генератор работет следующим образом.Импульсы с выхода генератора 11 тактовых импульсов поступают на стробируюший вход дешифратора 17 и последовательно распределяются на его выходы, что обспечивается соединением информационных входов дешифратора с выходами счетчика 16, на счетный вход которого поступают те же импульсы с выхода генератора 11 тактовых импульсов (фиг. 2), но задержанные элементом 12 задержки.Импульс с первого выхода дешифратора 17, соответствуюшего ненулевому содержимому счетчика 16, сбрасывает триггеры 8 в нулевое состояние и подготавливает генератор к началу цикла генерирования. Последующие импульсы с остальных каналов, объединенные элементом ИЛИ 18, запускают первичный источник 1 случайных чисел. Через время задержки, обспечиваемое третьим элементом задержки, число с выходов источника 1 случайных чисел дешифрируется на стробируемом дешифраторе 3, и на соответствующем выходе дешифратора 3 появляется единичный потенциал, который пропадает через время, равное длительности импульса, поданного на его стробируюший вход с второго выхода блока управления (фиг. 1), т,е. на выходе стробируемого дешифратора 3, соответствук)шем двоичному числу на выходе источника 1 случайных чисел, появляется единичный импульс.Пусть это произойдет, например, на первом выходе стробируемого дешифратора 3. Этот импульс через первый элемент ИЛИ 6 проходит на первый вход элемента И О. Так как первый триггер 8 находится в нулевом состоянии, то импульс проходит через элемент 10, второй вход которого соединен с нулевым выходом первого триггера 8, на котором имеется единичный уровень потенциала, и поступает на соответствуюгций информационный вход регистра 4 памяти,5 10 15 20 25 30 35 Запись импульса в регистр 4 памяти происходит следующим образом. Импульс с вы. хода элемента ИЛИ 18 запускает генератор 19 одиночных импульсов, вырабатываюший одиночный импульс. Этот импульс, задержанный на четвертом элементе 15 задержки, подается на тактовый вход регистра 4 памяти и записывает в него информацию с выхода первого элемента И 10. Содержимое регистра 4 шифруется на комбинационном шифраторе 5, и на этом процесс генерации одного случайного числа заканчивается. Необходимо отметить, что импульс с выхода первого элемента ИЛИ 6 через первый элемент 7 задержки взводит первый триггер 8 в единичное состояние.После однократного прохождения импульса через какой-либо элемент И 1 О он запирается по входу, соединенному с нулевым выходом соответствующего триггера 8.Этот процесс повторяется еше (2 - 1) раз. При этом возможны два варианта, Если вновь сгенерированное число ни разу до этого (в пределах данного цикла) не появлялось, работа генератора ничем не отличается от описанного выше алгоритма. Если произошла повторная генерация одного и того же числа, например, соответствуюшего первому выходу стробируемого дешифратора 3, импульс с выхода первого элемента ИЛИ 6 пройдет уже не через элемент И 10, а через первый элемент И 9, так как триггер 8 уже находится в единичном состоянии, и поступит через второй элемент ИЛИ 6 на вход цепочки элементов, соединенный с вторым выходом стробируемого дешифратора 3. Далее алгоритм работы элементом повторяется, но уже для этой цепочки элементов.Таким образом, последовательно генерируются 2" случайных чисел и ни одно из них на выходе шифратора не повторяется. Генератор случайных чисел, содержащий первичный источник случайных чисел, выходы разрядов которого соединены с информационными входами стробируемого дешифратора соответственно, группу триггеров, нулевые выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И первой группы, регистр памяти, отличающийся тем, что, с цеЛью упрощения, он содержит группу элементов ИЛИ, группу элементов задержки, вторуюгруппу элементов И, шифратор и блок управления, содержащий четыре элемента задержки, счетчик, стробируемый дешифратор, элемент ИЛИ, генератор одиночных импульсов и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со строби руюгци м входом строб и руе мого дешифратора блока управления и с входом первого элемента задержки, выход которого соединен со счетным входом счетчика, разрядные выходы которого соединены с соответ1325470 Составитель А. КаТехред И. ВересТираж 672го комитета СССР по лелква, Ж - 35, Раушскаяфическое предприятие. г рисовКорректор Е. РошкоПолписносам изобретений и открытийнао л. 45Ужгорол, л. 11 росктнпя, 4 Редактор В. ПетрашЗаказ 31 О/44ВНИИПИ Государственн113035, МоПроизводственно-полигр ствующими входами стробируемого дешифратора блока управления, первый выход которого соединен с нулевыми входами триггеров группы, а выходы, кроме первого, стробируемого дешифратора блока управления соединены с входами элемента ИЛИ соответ ственно, последний выход стробируемого дешифратора блока управления через второй элемент задержки соединен с входом Сброс счетчика, выход элемента ИЛИ соединен с входом Пуск генератора одиночных импульсов, с входом Опрос первичного источника случайных чисел и с входом третьего элемента задержки, выход которого соединен со стробирующим входом стробируемого дешифратора, выход генератора одиночных импульсов через четвертый элемент задержки соединен с синхронизирующим входом регистра памяти, выходы разрядов которого соединены с входами шифратора соответственно, выходы которого являются группой разрядных выходов генератора, выходы стробируемого дешифратора соединены с первыми входами элементов ИЛИ группы, выходы которых через соответ ствующие элементы задержки группы соединены с единичными входами триггеров группы, единичные выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И второй группы, выход каждого 1-го (1= 1, п, и - число элементов ИЛИ в группе) элемента И второй группы соединен с вторым входом (1+1) -го элемента ИЛИ группы, выход а-го элемента И второй группы соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ группы, выходы элементов ИЛИ груп пы соединены с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы и соответствующих элементов И первой группы, выходы которых соединены с соответствующими разрядными входами регистра памяти.