Стохастический преобразователь

%МЮ 1.Ф г,"у;, .1 йю м Б,Я Союз Советских Социалистических Республик(и) б 11211 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дополнительное к авт, свнд-ву ено 05.01.77 (2) 2439472/18 ннением заявки(51) М. Кл, 0 06 Е 15/3 с прис Гаеударстееякык кометеСааата 1 еккаетраа СССРае делам язобретеяяяя еткРытяй 23) Приоритет публнковано 15.06.78. БюллетеньУЮУ.325 (088 публикования описания 17.05.78 45) Дат. Кавжа 1) Заяви или сский инсти(54) СТОХАСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к области вычислитель. ной техники и может быть использовано в стохастических счетно решающих устройствах.Известно устройство для формирования псевдослучайных последовательностей, содержащее регистр сдвига с сумматором по модулю два в цени обратной связи. Однако зто устройство имеет огра агюаую область применения, так как формирует только равномерно распределенные случайные чнсс ким решением кстохастический пре.раюр равномерноЩ, Однако этотслучайный код е зобретения является расшиных возможностей преобразонация случайного кода задаго предлагаемый преобразо нт И, элемент ИЛИ, линию й и третий блоки элеме теля чет рми ватель созадержк нтов И, пер. держит злеме первый, второ вый и вто,рои тщки, первыи реги памяти, входы кото второи реги являются ла 111,Наиболее близким техничеданному изобретению являетсяобразователь, содержащий генераспределенных случайных чиселгенератор не позволяет получатьзаданного веса.Целью иФункциональ входами преобразователя, а выходы соединены с первыми входами третьего блока элементов И соответственно, вторые входы которых объединены первыми входами первого регистра памяти и под.ключены к выходу линии задержки, вход которой объединен с первыми входами второго блока эле.ментов И и подключен к выходу элемента И, входы которого соединены с выходами второго счетчи ка, установочные входы которого соединены с вы.ходами третьего блока элементов И, а счетный вход подключен к выходу элемента ИЛИ, входы которого объединены со вторыми входами пер.вого регистра памяти и подключены к выходам первого б."ока элементов И соответственно, первые входы которого соединены с выходами первого счетчика соответственно, счетный вход которого соединен с первым выходом генератора равномерно распределенных слущйных чисел, второй выход ко торого подключен ко вторым входам первого бло- О ка элементов И, третьи входы которых соединеныс инверсными выходами первого регистра памяти соответственно, прямые выходы которого подклю.чены ко вторым входам второго блока элементов И соответственно, выходы которого являются выходами преобразователя.теже. Блок. схема преобразователя приведена на чер. Преобразователь содержит генератор 1 равномерно распределенных случайных чисел, первый вы.ход которого соединен со входом счетчика 2, а второй выход - с первыми входами блока 3 элементов И, вторые входы которого соединены с раэря- ными выходами счетчика 2, а третьи входы - синверсными выходами регистра 4 памяти, первыевходы которого соедшены с выходами блока 3элементов И и со входами элемента 5 ИЛИ, а пря.мые выходы - с первыми входами блока 6 эле.ментов И, выходы которого являются выходамипреобразователя, а вторые входы подключены ковходу линии 7 задержки и выходу элемента И 8,входы которого соединены с выходами счетчика 9счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 5, а разрядные входы - с выходамиблока 10 элементов И, первые входы которогоподключены к выходу линии задержки 7 и ко вто. 0рым входам регистра 4 памяти, а вторые входык выходам регистра 11 памяти, входы которогоявляются входами преобразователя,Преобразователь работает следующим образом.В начальном состоянии все триггеры устройства находятся в положении "нуль". До пускаустройства вводится в двоичном коде коэффиддент с желаемого количества единиц в генерируемом двоичном числе, с помощью клемм "вход Кв регистр 11, который переносится сразу черезблок 10 элементов И в счетчик 9, так как доввода коэффициента М на все входы элемента И 8имеются высокие потенциалы и с выхода элемента 8 через линию задержки имеют разрешение элементы И блока 10. После записи коэффициента з 5в счетчик 9 высокий потенциал на выходе элемен.та И исчезает и снимается разрешение со входовблока 6 элементов И, а через время задержки ли.кии 7 - с шины установка нуля регистра 4 и переписывающей шины бпока 10, 40После этого запускается генератор 1, что рав.носильно запуску устройства. Первый тактовый импульс с выхода генератора 1, придя на первые входы блока 3 элементов И, не произведет изменение нулевого состояния регистра 4, так как все 45триггеры счетчика 2 находятся в нулевом состоя.пии и все элементы И блока 3 заперты.Первое генерированное случайное число, которое с выхода генератора 1 в виде количества последовательных импульсов подается на вход счетчика 2, в зависимости от конкретного генерированного числа "единица" окажется и одном из раэрядов счетчика 2.Второй тактовый импульс перепишет единицу55 в соответствующий разряд регистра 4 и, пройдя через элемент 5 на счетный вход счетчика 9, умень.шит его содержимое на единицу, т.е, коду, находящемуся в счетчике 9, будет соответствовать М - 1, После второго генерированного числа единица окажется в другом разряде счетчика 2 и третий тактовый импульс перепишет эту единицу в регистр 4и уменьшит содержимое счетчика 9 еще на однуединицу через элемент 5 и т.д, Такой процесс бу.дет продолжаться до тех пор, пока содержимоесчетчика 9 не упадет до нуля, а это произойдетпосле того, как в различных разрядах регистра 4окажется 1 с единиц, После того как счетчик 9 окажется в нулевом состоянии, появится высокийпотенциал на выходе элемента И 8, получит разре.шение блок 6 элементов И и выдастся код, находящийся в регистре 4, на выход устройства черезвремя задержки линии задержки 7. Этот же потенциал сбросит на "О" регистр 4 и снова перепишеткоэффициент М с регистра 11 в счетчик 9 и процессмоделирования чисел продолжится аналогично вышеописанному,Нужно отметить, что нет необходимости сбра.сывать счетчик 2 на нуль после каждого генериро.вания, так как появление любого числа от 1 до иравновероятно.Во время процесса генерирования возможенслучай, когда единица в счетчике 2 окажется в томразряде, в котором один раз уже появлялась, вэтом случае ни в регистре, ни в счетчике 9 содержнмое не изменится, так как ранее записанная единица в соответствующий триггер регистра 4 с ин.версного выхода не даст разрешение на соответствукаций элемент И блока 3,Как видно из описания работы устройства, навыходе устройства получаются коды, состоящие изопределенного количества единиц и нулей непрерывно, пока генератор 1 запущен, при этом количествоединиц можно менять от 1 до и.Формула изобретенияСтохастический преобразователь, содержащий генератор равномерно распределенных случайных чисел, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей преоб. раэователя за счет формирования случайного кода заданного веса, он содержит элемент И, зпемент ИЛИ, линию задержки, первый, второй и трепй блоки элементов И, первый и второй счетчики, первый регистр памяти и второй регистр памяти, входы которого являются входами преобразовФтеля, а вы. ходы соединены с первыми входами третьего блока элементов И соответственно, вторые входы которых объединены с первыми входами первого регистра памяти и подключены к выходу линии задержки, вход которой объединен с первыми входами второго блока элементов И и подключен к выходу элемента И, входы которого соединены с выходами второго счетчика, установочные входы которого сое. динены с выходами третьего блока элементов И, а счетный вход подключен к выходу элемента ИЛИ, входы которого объединены со вторыми входами первого регистра памяти и подключены к выходам первого блока элементов И соответственно, первые611211 Вада Составитель Л. Карасов Техред М. Борисов р Н,Ковалева тор Н, КаменскаЯ одни сное 6 аэ 3158/4 го ковапета Совета Минисг зобретениа и открытийЖ - 35, Раушская наб., д 4/5 ЦНИИПИ Государственн по делам 113035, Москважгород, ул. Проектная, 4 Филиал ППП Пате входы которого соединены с выходами первогосчетщпса соответственно, счетный вход которогосоединен с первым выходом генератора равномернораспределенных случайных чисел, второй выходкоторого подключен ко вторым входам первогойЬока зпементов И, третьи входы которых соеди.иены с инверсными выходами первстго регистрапамяти соответственно, прямые выходы которогоподключены ко вторым входам второго блока зле. ментов И соответственно, выходы которого являются выходами преобраэователя.Источапси информации, принятьк во внюйние при экспертим: 1, Бобнев М, П. Генерирование случвыных сигналов, М., "Энергия", 1971. с.199.2. Сб. "Авшого.цифровая вычислительная техника", "Советское радио", М 1968, вып.2, с,224.