Генератор последовательностей случайных чисел

(51)4 С 06 Р 7/58 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕ ЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Иркутский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР В 370601, кл. С 06 Г 7/58, 1971.Авторское свидетельство СССР У 516042, кл. С 06 Р 7/58, 1974.Авторское свидетельство СССР 9 314208, кл. С 06 Р 7/58, 1969. (54)(57) ГЕНЕРАТОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ, содержащий датчик случайных чисел, блок памяти, первый ключ, выход которого соединен с установочными входами первого и второго счетчиков, выходы которых соединены соответственно с информационными входами второго и третьего ключей, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока элементов ИЛИ, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, блок управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения генератора, он содержит два элемента задержки и третий счетчик, а блок управления содержит шесть элементов И, два триггера и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к прямому и ,инверсному выходам первого триггера,ЯО 3 379325 прямой вход которого объединен с инверсным входом второго триггера и подключен к выходу переполнения .третьего счетчика, информационный выход которого соединен с адресным входом блока памяти, информационный вход которого подключен к выходу датчика случайных чисел, а выход блока памяти соединен с вторым входом схемы сравнения и с информационным входом первого ключа, выход которого является выходом генератора, выход схемы сравнения соединен с управляющим в.;одом первого ключа, с прямым входом второгоС триггера и с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с входом "Опрос" датчика случайных чисел и с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с установочным входом третьего счетчика, счетный вход которогоЬаЫ соединен с выходом перрого элемента ффеф И и с первыми входами третьего и , ф четвертого элементов И, выходы которых соединены соответственно с уп- фф равляющими входами второго и третье- фф го ключей, выход второго элемента И д соединен с инверсным входом первого триггера и с первыми входами пятого и шестого элементов И, выходы которых соединены со счетными входами первого и второго счетчиков соответственно, прямой выход второго триггера соединен с вторыми входами третьего и пятого элементов И, инверсный выход второго триггера соединен с вторыми входами четвертого и шестого элементов И.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве приставки или внутреннего блока электронной вычислительной машины. 5Целью изобретения является упрощение генератора и повышение егобыстродействия,На чертеже приведена блок-схемапредлагаемого генератора,Генератор содержит счетчик 1,блок 2 памяти, схему З.сравнения,ключ 4, счетчики 5 и 6, ключи 7 и 8,блок 9 элементов ИЛИ, элемент 10задержки, датчик 11 случайных чисел,элемент 12 задержки и блок 13 управления, который содержит генератор14 тактовых импульсов, элементы И15-20, триггеры 21 и 22.Генератор последовательностей 20случайных чисел работает следующимобразом,В исходном положении счетчик 1установлен в нулевое состояние. Блокпамяти 2 и счетчики 5 и 6 содержатнезависимые реализации случайнойвеличины, распределенной по требуемому закону, генерируемому датчиком11 случайных чисел. При этом в блоке 2 памяти находится Ъ чисел, а 30в счетчиках 5 и 6 - одно и то жечисло. На выходе схемы 3 сравнениясигнал отсутствует, следовательно,ключ 4 заперт, и на выход устройствачисло не подается. Триггер 21 открывает элемент И 15 и закрываетэлемент И 16. Триггер 22 открываетэлементы И 17 и 19 и закрывает элементы И 18 и 20. На всех шинах сигналы отсутствуют, 40 35 Импульс от генератора 14 тактовых импульсов через элемент И 15 поступает на шину Ш 1 и через элемен- Вты И 15 и 17 - на шину Ш 2. По шине . 45 Ш 1 сигнал передается на счетный вход счетчика 1, По шине Ш 2 сигнал поступает на разрешающий вхоп, ключа 7., В счетчике 1 устанавливается очередное значение адреса блока 2 50 памяти, которое поступает на адресный вход блока 2 памяти. На выходе блока 2 памяти появляется число, записанное по установленному в счет-. чике 1 адресу, Это число передается 55 на первый информационный вход схемы 3 сравнения и на информационный вход ключа 4. На второй информационный вход схемы 3 сравнения через ключ 7 и блок ИЛИ 9 поступает число, записанное ранее в счетчике 5. На выходе схемы 3 сравнения появляется сигнал, если сравнение произошло, в противном случае сигнал не вырабатывается. Если сигнал не появляется, то ключ 4 остается запертым и число из блока 2 памяти на выход генератора последовательностей случайных чисел не поступает. Устройство работает аналогичным образом до тех пор, пока не появляется сигнал сравнения на выходе схемы 3 сравнения либо не происходит переполнение счетчикаПусть произошло переполнение счет чика 1, т.е. осуществилось последовательное сравнение содержимого счетчика 5 со всеми П числами, хранящимися в блоке 2 памяти. Счетчик 1 переводится в исходное состояние, На выходе по переполнению счетчика 1 появляется сигнал, который по шине Ш 6 поступает на счетные входы триггеров 21 и 22, изменяя их состояния на противоположные. При этом элементы И 15-19 закрываются, а элементы И 16, 18 и 20 открываются.Очередной импульс от генератора 14 тактовых импульсов через элемен - ты И 16 и 20 поступает на шину ШЗ, через элемент И 16 - на установочный вход триггера 21, устанавливая его в исходное состояние, что приводит к открыванию элемента И 15 и закрыванию элемента И 16. Сигнал по шине ШЗ передается на счетный вход счетчика 6, уменьшая его содержимое на единицу.Следующий импульс от генератора 14 тактовых импульсов поступает через элемент И 15 на шину Ш 1 и через элементы И 15 и 18 - на шину Ш 4, С шины Ш 1 сигнал передается на счетный вход счетчика 1. По шине Ш 4 сигнал поступает на разрешающий вход ключа 8. В счетчике 1 устанавливается очередное значение адреса, которое, попадая на адресный вход блока 2 памяти, вызывает поступление числа, записанного по этому адр су, из блока памяти на первый информационный вход схемы 3 сравнения и на информационный вход ключа 4. На второй информационный входсхемы 3 сравнения через ключ 8 иблок ИЛИ 9 поступает содержимоесчетчика 6. В случае совпадениячисел, поступающих на входы схемы3 сравнения, на ее выходе появляет- .ся сигнал. В противном случае устройство повторяет цикл сравнения. Если сравнение вфсех чисел из блока 2 памяти с содержимым счетчика 6 не произойдет, то на выходе по переполнению счетчика 1 появляется сигнал, который поступает на шину Ш 6, С шины Ш 6 этот сигнал передается на счетные входы триггеров 21 и 22, изменяя их состояния на противоположные. При этом открываются элементы И 16, 17 и 19 и закрываются элементы И 15, 18 и 20. Очередной импульс от генератора 14 тактовых импульсов через элементы И 16 и 19 поступает на шину Ш 5, через элемент И 16 - на установочный вход триггера 21, устанавливая его в исходное состояние, что приводит к открыванию элемента И 15 и закрыванию элемента И 16. Сигнал по шине Ш 5 передается на счетный вход счетчика 5, увеличивая его содержимое на единицу, Далее работа устройства продолжается по 179325 4описанной схеме до тех пор, покане произойдет сравнение числа изблока 2 памяти с содержимым одногоиз счетчиков 5 или 6, При этом навыходе схемы 3 сравнения появляетсясигнал сравнения, который открываетключ 4 и поступает на вход элемента10 задержки. Число из блока 2 памяти, адрес которого установлен в 10 счетчике 1, через ключ 4 поступаетна выход устройства, а также на установочные входы счетчиков 5 и 6и записывается в них. С выхода элемента 10 задержки сигнал поступаетна вход датчика случайных чисел 11и на вход элемента 12 задержки. Дат.чик 11 случайных чисел вырабатывает очередное число, которое записывается на место числа, поступившего на выход устройства, так какзначение адреса в счетчике 1 неизменилось. С выхода элемента 12задержки, сигнал передается на вход(состояние, соответствующее начальному адресу блока 2 памяти). Устройство переводится в исходное состояние. Такт работы генератора последовательностей случайных чисел заканчивается.