Генератор случайных чисел

О П И С А Н И Е (1 п 516042ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик22) Заявлено 11.04.7 с присоединением заявкиГосударственный ломите Совета Министров ССС по делам изобретений.2(088,8) убликовано 30,05.76. Бю летень20 и открытии та опубликования списания 21.06.7 2) Авторы изобретения Г. П. Хамитов и А. В. ПетровИркутский политехнический инсти 71) Заявитель 54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИС минаюательно т, реги 1Изобретение может быть использовано в радиотехнике, электронике и вычислительной технике в системах статистического моделирования в комплексе с вычислительными машинами,По основному авт. св,314208 известен генератор случайных чисел.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет увеличения спектра возможных значений параметров автокорреляционных функций.Для этого в генератор введен блок выбора количества ячеек запоминающего устройства, входы и выходы которого соединены с соответствующими входами и выходами блока управления.Блок выбора количества ячеек запо щего устройства состоит из последов соединенных датчика случайных чисе, стра, устройства сравнения и счетчика.На чертеже приведена функциональная электрическая схема предлагаемого генератора.Генератор случайных чисел содержит запоминающее устройство 1, которое через регистр 2 связано с устройством сравнения 3, последнее через логический элемент дизыонкции 4 и логические элементы конъюнкции 5 и 6 связано со счетчиками 7 и 8. Счетчик 7 работает в режиме увеличения содержимого с приходом на счетныи вход управляющего сигнала, а счетчик 8 - в режиме уменьшениясодержимого. Счетчики 7 и 8 через элементконъюнкции 9 связаны с регистром 10.5 Датчик некоррелированных случайных чисел 11 и его регистр 12 последовательно соединены с регистрами 2 и 10 и с выходнымрегистром 13.Блок управления 14 связан со всеми логиО ческими и функциональными элементами генератора, а также с дешифратором адреса 15и с блоком 16 выбора количества ячеек, который содержит датчик случайных чисел 17,соединенный через регистр 18 с устройством5 сравнения 19. Устройство сравнения 19 информационно связано со счетчиком 20,Генератор случайных чисел работает след ющим образом.Управляющий сигнал по шине 21 устанавО ливает счетчик 20 в нулевое состояние, а посигналу, поданному по шине 22, из датчика17 поступает число в регистр 18, выходы которого соединены с входами устройства сравнения 19.5 Управляющий сигнал по шине 23 вызываетпоявление сигнала-отклика на шине 24 только в том случае, когда содержимое счетчика20 совпадает с содержимым регистра 18. Сигналом по шине 25 содержимое счетчика 200 увеличивается на единицу младшего разряда.40 45 50 55 Информация из регистра 10 копируется через элемент 9 в счетчики 7 и 8. Сигналом по шине 26 через элементы 5 и 4 счетчик 7 соединяется с устройством сравнения 3.Дешифратор адреса 15 по управляющим сигналам в шине 27 вырабатывает последовательность адресов в шине 28, обеспечивающих в течение каждого цикла сравнение содержимого ячеек памяти запоминающего устройства 1 с содержимым счетчика 7 или 8, последовательную выдачу содержимого первых ячеек памяти запоминающего устройства 1 в регистр 2. Из регистра 2 информация передается на вход устройства сравнения 3.Каждый акт выбора содержимого ячеек памяти сопровождается выработкой управляющего сигнала по шине 25, по которому содержимое счетчика 20 увеличивается,на единицу, а каждое изменение содержимого счетчика 20 сопровождается сравнением содержимого счетчика 20 и случайного числа при помощи устройства сравнения 19.При отсутствии сигнала отклика на шине 24 производится сравнение содержимого счетчика 7 с содержимым одной из ячеек памяти, В случае совпадения содержимого счетчика 7 с содержимым одной из ячеек памяти запоминающего устройства 1 на управляющий сигнал опроса по шине 29 в блок управления 14 поступает сигнал-отклик по щине 30, по которому блок управления 14 реализует следующий алгоритм: содержимое регистра 10, а также регистров 2 и 12 последовательно копируется соответственно в регистры 13, 10 и 2; датчик случайных чисел 11 вырабатывает новое случайное число, которое записывается в регистр 12 и хранится в нем до появления следующего сигнала по шине 30; содержимое регистра 2 записывается в ту ячейку памяти, содержимое которой совпало с содержимым счетчика 7. На этом цикл генерации очередного случайного числа заканчивается. На выходе 31 регистра 13 появляется новое число.В случае появления сигнала-отклика по шине 24 и при несовпадении содержимого счетчика 7 с содержимым ячейки памяти запоминающего устройства 1 устройством управления вырабатывается импульс на шине 32, и содержимое счетчика 7 увеличивается на единицу. Вырабатывается также управляющий сигнал,на шине 21, по которому счетчик 20 возвращается в нулевое состояние.Операция сравнения обновленного содержимого счетчика 7 с содержимым ячеек запоминающего устройства 1 повторяется, При 5 10 15 20 25 30 35 этом оказываются возможными два варианта: сигнал-отклик на шине 30 появился, и реализуется описанный алгоритм; сигнал-отклик на шине 30 не появился. В этом случае сигналом по шине 33 уменьшается на единицу содержимое счетчика 8, а сигналом по шине 21 счетчик 20 устанавливается в нулевое состояние.Сигналом блока управления 14 по шине 34 счетчик 8 через элементы 6 и 4 соединяется с устройством сравнения 3 (сигналы на шинах 26 и 34 несовместимы). Повторяется операция сравнения обновленного содержимого счетчика 8 с содержимым ячеек запоминающего устройства 1. При этом возможны два варианта: сигнал-отклик на шине 30 появился при опросе одной из ячеек запоминающего устройства, и реализуется описанный выше алгоритм копирования информации из регистров 10, 2 и 12 в регистры 13, 10 и 2, генерация очередного числа датчиком 11 и т. д.; сигнал-отклик на шине 30 не появился. В этом случае сигналом по шине 32 увеличивается на единицу содержимое счетчика 7, счетчик 20 сигналом по шине 21 устанавливается в нулевое состояние, и вновь повторяется цикл сравнения содержимого счетчика 7 с содержимым ячеек запоминающего устройства 1.Таким ооразом, осуществляется минимизация модуля первой разности между соседними значениями генерируемой последовательности случайных чисел.Возможность плавно и в широких пределах регулировать характеристики датчика случайных чисел 17 позволяет плавно и в широких пределах изменять параметры генерируемой последовательности случайных чисел. Формул а изобретения 1. Генератор случайных чисел по авт. св. Хо 314208, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет увеличения спектра возможных значений автокорреляционных функций, в него введен блок выбора количества ячеек запоминающего устройства, входы и выходы которого соединены с соответствующими входами и выходами блока управления.2. Генератор по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок выбора количества ячеек запоминающего устройства состоит из последовательно соединенных датчика случайных чисел, регистра, устройства сравнения и счегчика.Составитель Ю. Еркин Техред 3. Тараненко Редактор Е. Караулова Корректор А Степанова Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 1351/11 Изд. Мо 1376 Тираж 864 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/5