Датчик случайного потока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеоз СоветскикСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 17,07. 79 (21) 2796194/18-21 Р 1 М К з с присоединением заявки М 9 Н 03 К 3/84 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет 153)УДК 621.373.44088,8) Опубликовано 300782. Бюллетень М 9 28 Дата опубликования описания 30.07.82(54) ДАТЧИК СЛУЧАЙНОГО ПОТОКА Изобретение относится к техникеформирования случайных сигналов иможет быть использовано в вычислнтельных и моделирующих системах для статистических испытаний.Известен генератор случайных сигналов, содержащий пороговый элемент,генератор шума, фильтр, детектор,генератор синусоидального напряжения,усилитель и формирователь импуль. -сов 1.Недостатком устройства являетсяего сложность.Наиболее близким к предлагаемомуявляется датчик случайного потока,содержащий. генератор случайных чисел,регистр и блок сравнения на элементах И и ИЛИ 2).Недостатком известного устройстваявляется невозможность полученияслучайного потока с равномерным распределением интервалов,Цель изобретения - повышение равномерности распределения интерваловслучайного потока.Укаэанная цель достигается тем,что в датчик случайного потока, содержащий элементы И и ИЛИ, введенытриггер управления, первый и второйсчетчики и первый и второй ключи,входы которых соединены с шиной питания, а выходы ключей подсоединенысоответственно к шинам питания первого и второго счетчиков, счетные входы которых подключены соответственнок выходам первого и второго элементов И, первые входы которых соединены с шиной тактовых импульсов, выход первого счетчика соединен с единичным входом триггера управления ис первым входом элемента ИЛИ, выходвторого счетчика - с нулевым входомтриггера управления и с вторым входом элемента ИЛИ, единичный выходтриггера управления подключен к управляющему входу второго ключа и квторому входу второго элемента И,нулевой выход триггера управленияподключен к управляющему входу первого ключа и к второму входу первогоэлемента И, выход элемента ИЛИ соединен с выходной шиной устройства.На чертеже представлена.функциональная схема датчика случайного 25 потока.Устройство содержит триггер 1 управления, элемент ИЛИ 2, первый ивторой ключи 3 и 4, первый и второйэлементы И 5 и 6, первый и второй 30 счетчики 7 и 8, шину 9 тактовых им 947948пульсов,шину 10 питания, выходную .шину 11.Шина 9 тактовых импульсов подключена к входам элементов И 5 и б, ашина 10 питания - к входам ключей3 и 4. Выход элемента И 5 подключенк счетному входу счетчика 7, выходэлемента И б - к счетному входу счетчика 8, шина питания счетчика 7 подключена к выходу ключа 3, а шина питания счетчика 8 - к выходу ключа 4.Выход счетчика 7 подключен к единичному входу триггера 1 управления ипервому входу элемента ИЛИ 2, выходсчетчика 8 - к нулевому входу триггера 1 управления и второму входуэлемента ИЛИ 2, единичный выход триггера 1 управления подключен к управляющему входу ключа 3, нулевой выходтриггера 1 управления - к управляющему входу ключа 4, выход элементаИЛИ 2 подключен к выходной шине 11устройства. Первые входы элементовИ 5 и б подключены соответственно кнулевому и единичному выходам триггеРа 1 управления.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии 0 триггера 1 управления ключ 4 и элементИ б закрыты, а ключ 3 и элемент И 5открыты. Напряжение питания с шины10 через ключ 3 поступает на шину питания счетчика 7, в результате чегоего триггеры самопроизвольно устанавливаются в состояние 1 или О,и в счетчике 7 фиксируется случайноедвоичное число,При поступлении тактовых импульсовс шины 9 на второй вход элемента И 5начинается заполнение счетчика 7,при переполнении которого выходнойимпульс поступает на первый входэлемента ИЛИ 2 и далее на выходнуюшину 11 устройства и одновременно наединичный вход триггера 1 управления,который устанавливается в состояниес 1 юПри этом ключ 3 закрывается, снимая питание со счетчика 7, и прекращается поступление тактовых импульсов через элемент И 5. Одновременнооткрывается ключ 4, подавая напряжение на шину питания счетчика 8, триггеры которого самопроизвольно устанавливаются в состояние 1 или0, в результате чего в счетчике8 фиксируется некоторое случайноедвоичное число. Тактовые импульсы сшины 9 через элемент И б поступаютна счетный вход счетчика 8, Импульспереполнения счетчика 8 поступает навторой вход элемента ИЛИ 2 и далеена выходную шину 11 устройства, атакже одновременно на нулевой входтриггера 1 управления, устанавливаяего в состояние Оф. При этом ключ4 закрывается, снимая питание со счетчика 8, и поступление тактовыхимпульсов.через элемент И б прекращается.Далее цикл работы датчика повторяется аналогично описанному.5 Технико экономическая эффектик;ность предлагаемого устройства заключается в равномерности распределения интервалов случайного потока.Работу датчика характеризуют сле дующие соотношения:дискретность временных интерваловв потокеи иТ,2 нт15где Т - период тактовых импульсов;Т - максимальный временной интервал в потоке;И - разрядность счетчиков;и текущее значение временный интервалов в потокеюТ.х = (2 - Х ) Ти,где Х - случайное число, Фиксируемое при включении счетчика25в 1-ом. цикле формирования.Поскольку Х - равномерно распределенная случайная величина, то Тхедля предлагаемого датчика случайногопотока также равномерно распределенная случайная величина.Формула изобретенияДатчик случайного потока, содержащий элементы И и ИЛИ, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияравномерности распределения интерва 35 лов случайного потока, в него введены триггер управления, первый и второй счетчики и первый и второй ключи,входы которых соединены с шиной питанйя, а выходы ключей подсоединены40 соответственно к шинам питания первого и второго счетчиков, счетные входы которых подключены соответственнок выходам первого и второго элементов И, первые входы которых соединены с шиной тактовых импульсов, выход первого счетчика соединен с единичным входом триггера управления и.с первым входом элемента ИЛИ, выходвторого счетчика - с нулевым входомтриггера управления и с вторым входом элемента ИЛИ, единичный выходтриггера управления подключен к уп"равляющему входу второго ключа и квторому входу второго элемента И,.нулевой выход триггера управления под 55 ключен к управляющему входу первогоключа и к второму входу первого элемента И, выход элемента ИЛИ соединенс выходной шиной устройства.Источники информации,60 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 647858, кл. Н 03 К 3/84, 1977,2, Бобнев М.П. Генерирование случайных сигналов. М., Энергия,1971, с. 177-182, рис. 7-1 (прототип)947948 1 О Составитель Г. Милославский Техред 3. Палий Корректор Е. Рошко Редактор А. Лежнина Заказ 5667/77 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 959 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5