Генератор псевдослучайных кодов

йяТс 11 пнсС А., Я 1 1,Я Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 270177 21) 2447 б 23/18 - 24 С 07 С 15/00С 06 Р 1/02 с присоединением заявки 1 Ж -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 051179 Бкз плетень 14 Р 41 Дата опубликсвания описания 05117 О(Киевский ордена Ленина политехнический институтУ 1) аяВИтЕЛЬ имени 50-летия Великой Октябрьской социалист:;ческойревотдоции 54) ЕН-"РЕКТОР ИСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ КОДОВ Изобретение относится к Области вычислительной техники и может быть использовано в качестве генераторов проверочных кодов в установках, ис.пользующих различные вероятностные методы обнаружения отказов н цифровых схемах, а также н качестве датчиков, генерирующих двоичные псевдослучайные коды с любым заданным числом единиц, для машинного синтеза контролирующих тестов. Известен генератор псевдослучайныхкодов, содержащий триггеры со счетными и установочными входами и Формиру ющий только равномерно распределенныепсендослучайные коды 1,Наиболее близким по техническойсущности к предложенному изобретениюявляется генератор псевдослучайных 2 Скодов, содержащий регистр сдвига ссумматором по модулю дна в цепи обратной связи, регистр сдвига, каждыйразряд которого содержит триггер,первый, второй и третий элементы Ии элемент ИЛИ, а входы которого подключены к выходам второго и третьегоэлементов И, первый вход второгоэлемента И соединен с выходом триггера, а второй вход второго элемента ЗС И Обьединен со вторым входе.1 и третьего элемента И и подключен к 11 ернОму входу первого элемента И, ныход которого соединен со вторым входом триггера, а второй вход первого элемента И является входом тактовых импульсов, выход элемента ИЛИ каждого разряда соединен с первыми входами триггера и третьего элемента И последующего разряда 2, Однако этот генератор не позволяет Формировать псевдослучайнь 1 е коды постоянного веса.Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей генератОра за счет формирования псевдослучайных кодов постоянного веса,Для достижения поставленной цели генератор .содержит блок з адани я н еса кода, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ последнего разряда регистра сдвига, а Увыход блока задания веса кода соединен: первы 1 я нходами триггера и третьего элемента И первого разряда регистра сдвига, раз - рядные выходы регистра сдвига с с ум матором по модул:о дна н цепи обратнОй связи сОединены с первыми входами первых элементов И каждого разряда регистра сдвига соответственно.На чертеже изображена Функциональная схема генератора. 50 Генератор состоит из и - разрядного регистра сдвига 1, состоящегоиэ триггеров 2. Единичный гыход тригРгера 2 в 1-ом разряде соединен свходом элемента И 3, выход которогочерез элемент ИЛИ 4 подключен к инФормационному входу 5 триггера 2 в(1+1)-ом разряде и к одному входуэлемента И б также в (1+1) -ом разряде. Нулевые выходы триггеров 7 и-разрядного регистра сдвига 8 с сумматором по модулю два соединен в каждомразряде с инверсным входом элементаИ б, а также с входом элемента И 3и с одним входом элемента И 9 второй вход которого подсоединен к шинетактовых сигналов 10, а выход подключен к тактовому входу 11 триггера 2, Выход элемента И б соединен свходом элемента ИЛИ 4. Выход элемецта ИЛИ 4 последнего разряда черезблок задания веса кола 12 соединекс входом 5 триггера 2 з первом разряде и с одцим вхоцом элемента И бв этом же разряде, К входам блока) 2 подключены шины 13 и 14 заданиявеса кода.Работу генератора рассмотрим ка.примере для п=4,Перед началом работы устанавливается вес кода. Для этого по шике задания веса кода 13 последовательнопоступают единицы в количестверавным заданному весу кода Г. При 35этом на регистр сдвига 8 с сумматоромпо модулю два в цепи обратной связ:.;тактовые импульсы не подаются и регистр 8 сохраняет исходное (нулевое)состояние, До тех пор, пока все триг-,0геры 7 регистра 8 остаются в нулевомсостоянии, сигнал с единичного выхода триггера 2 в любом разряде проходит через элементы И 3 и ИЛИ 4 на иц -Формационный вход 5 триггера 2 слелчо",щего разряда, В момент действия тактового сигнала, поступающего на гходы11 всех триггеров 2, происходит запись в триггер 2 (1+1)-го разряда информации с выхода триггера 2 1-горазряда. Таким образом поступающиепо шине 13 единицы сдвигаются врегистре 1 обычным образом и заполняют первые Р разрядов регистра 1.После задания веса тактовые сигца -лы подаются на регистр 8. В регистре8 формируется псевдослучайная последовательность нулей и единиц,Процесс формирования кодовых комбинаций в регистре 1 протекает следую.щим образом, Например, в данном такте 60в регистре находится код 0110, а впредыдущем такте на регистре 1 быласформирована кодовая комбинация 1100.В этом случае нулевым сигналом с нулевого выхоЛа триггеров второго и б 5 третьего разрядов будут закрыты элемен- ты И 9 в соответствующих разрядах, поэтому тактовые сигналы 10 не пройдут ца входы 11 триггеров 2 во втором и третьем разрядах и эти триггеры сохранят свое состояние. В то же время единичный сигнал с единичного выхода триггера 2 первого разряда проходит через элементы И 3, ИЛИ 4 в первом разряде и через открытый нулевым сигналом с выхода триггеров 17 элемент И б второго разряда поступает далее через элемент ИЛИ 4 второго разряда и открытый нулевьм сигналом с выхода триггера 7 третьего разряда элемент И б через элемент ИЛИ 7 на вход 5 триггера 2 четвертого разряда, Через элемент И б четвертого разряда рассматриваемый сигнал не проходит, так как оц закрыт единичным сигналом с выхода триггера 7 четвертого разряда, На вход 5 триггера 2 первого разряда лайствет нулевой сигнал с выхода триггера 2 четвертого разряда. В момент действия тактового сигнала 10 произойдет запись елицицы в четвертый триггер 2 и нуля в первый триггер 2. В результате на регистре 1 Формируется код 0101.Таким образом, при сдвиге разряды кода перепрыгивают через триггеры 2, отмеченцые единицами в соотзетствующих разрл;-х регистра 8. Отмечен:.ые триггеры 2 сохраняют прежнее состояние. При этом количество в ."линии в коде на регистре 1 остается кеизменным.Поскольку последовательность нулейедиццц на выходах регистра 8, которая управляет сдвигом кода в регистрепредставляет злобой псевдослучайную последовательность (с равными вероятностями появления 0 и 1), то перемешивание единиц в регистре 1 буде-. происходить в случайном порядке и ца выходах будут Формироваться псевдо"лучайцые кодовые комбинации цостояцнОГО веса причем математическое ожидание появления 1 в,цвоичной последовательности на выходе любого разряда регистра 1 будет равно величине и., где Р - вес кода, а и - число разрядов регистра 1.Вес кодов, формируемых на регистре 1 можно изменять без остановки, в процессе работы устройства с помощью блока задания веса кода 12. Для этого необходимое число импульсов (единиц) подается на вход блока 12 по шине 13 в случае Увеличения веса или по шине 14 в случае уменьшеия веса генерируемых кодон.Генератор может быть использован в качестве датчика входных наборов в системах автоматического синтеза тестов для сложных логических схем. При этом в ряде метопов поиска контролирующих тестов такие свойства, как696510 Тираж 669 Подписное ЦНИИПИ Заказ 6772/52 Филиал ППППатентг. Ужгород, ул, Проектная, 4 генерация псевдослучайных кодов сзаданным несом, а также оперативноеизменение веса кодов, позволяют сократить время перебора кодов и темсаьым повысить эффетивность исполь -зуемых алгоритмов синтеза тестов. 5За счет возможности генерированияпсевдослучайных кодов с любым заданным количеством единиц, можно получить псевдослучайную двоичную последовательность с математическим ожиданием появления единиц равным величине в ; где Р - количество единицРв коде, а и - количество разрядовкода. Изменяя количество единиц Р,засылаемых в регистр, можно н широкихпределах варьировать распределениемединиц н генерируемой последовательности. Последнее имеет большое значение для построения генераторов случайных тестовых сигналов, Это связано с тем, что разные входы проверяемой схемы должны переключаться (переход 1 в 0 или 0 в 1)с различной интенсивностью. Напримервходы разрешения, счета,сброса счетчика или регистра, В 25случае подачи на все входы сигналонс одинаковым математическим ожиданием единицы (равным 0,5) некоторыеиз состояний могут остаться непроверенными. Из сказанного можно сделать 30вывод, что использование предлагаемого устройства н качестве генераторапсевдослучайных тестовых сигналон увеличивает эффективность и достоверностьпроверки дискретных схем, 35 Формула изобретения Ген ер ат ор пс евдосл уч ай н ых к одов,содержащий регистр сдвига с суммато ром по модулю дна в цепи обратнойсвязи, регистр сдвига, каждый разряд которого содержит триггер, первый, нторой и третий цементы и иэлемент ИЛИ, а входы которого подклюены к выходам второго и третьегоэлементов И, первей =:;д второгоэлемента и соедицен с в зходсм триггера, а второй вход второго элемен -та И объединен со вторым входом третьего элемента И и подключен к первомувходу первого элемента И, выход которого соединен со вторым входом триггера, а второй вход первого элемецта И является входам тактовых импульсов, выход элемента ИЛИ каждого разряда соединен с пернымц входами триггера и третьего элемента И последующего разряда, о т л и ч а ю щ и й с ятем что у с целью расширения функциональных возможностей гецератора засчет формирования псевдослучайных кодов постоянного веса, он содержитблок задания веса кода, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИпоследнего разряда регистра сдвига,а выход блока задания веса кода соеди.нен с черными ьходамы триггера и третьего элемента И первого разряда регистра сдвига, разрядные выходы регистра сдвига с сумматором го модулюдьа н цепи обратной связи соединеныс перньпа входами первых элементов Икаждого разряда регистра сдвиг соответственно.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 468231, кл. С 06 Г 1/02, 1973.2. Авторское свидетельство СССРР 2340415/18-24 по кл. С 06 Г 1/02,1976 (прототип 1.