Генератор случайных последовательностей

(19) 01) 1)4 С 06 Р 7/5 ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОР СЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВА(54) ГЕНЕРА ТЕЛЬНОСТЕЙ (57) Изобре вычислитель использован лирования сл ется усоверш по авт.св. В ния - расшир можностей г тической ид становок. У введением в о,-Б.Кара .3(088.8 орское с О, кл. С икации пер лементов И группы три и коммутат(71) Центральное проектно-конструкторское бюро по лифтам Всесоюзного промышленного объединения "Союзлифтмаш 1(56) Автвид Р У 103894 06 ение относится к области й техники, может быть для вероятностного моде, учайных перестановок и являенствованием изобретения1038940. Цель изобретеение функциональных воэнератора эа счет автомантификации заданных переазанная цель достигается генератор блока идентистановок, состоящего из группы элементов ИЛИ, еров, блока регистрации а. 2 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для вероятностного моделирования случайных перестановок.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора за счет автоматической иден.тификации заданных перестановок.На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого генератора; на фиг.2 схема блока идентификации перестановок.Генератор содержит вероятностный(1,К)-полюсник 1, группу элементовИ 2, группу элементов 3 задержки,группу триггеров 4, первый и второйэлементы ИЛИ 5 и 6, генератор 7 тактовых импульсов, выключатель 8, первый и второй элементы 9 и 10 задерж- .ки, регистр 11 сдвига, группу строби.рованных шифраторов 12, блок 13 индикации, содержащий группу цифровыхиндикаторов 14, Блок идентификацииперестановок содержит коммутатор15, К групп по К в каждой группеэлементов И 16, группу элементовИЛИ 17, группу триггеров 18, блок19 регистрации.Генератор работает следующим образом,В исходном состоянии генератор 7тактоиьгх импульсов выключен, ни наодном из выходов вероятностного;,(1 К)-полюсника единичного сигналанет, все триггеры 4 находятся в единичном состоянии, вследствие чегоэлементы И 2 открыты, в блоке 13ндикации и в блоке 19 регистрацииникакая информация не индицируетсяи на первом выходе регистра 11сдвига имеется единичный сигнал,который подготавливает к срабатыванию первый стробированный шифратор 12.Генератор может работать в двух режимах: в автоматическом (выключатель 8 замкнут) и в неавтоматическом (выключатель 8 разомкнут). В автоматическом режиме работы генератора после завершения каждого очередного цикла формирования случайного кода перестановок автоматически начинает" ся следующий цикл. В неавтоматическом режиме работы каждый очередной цикл Формирования кода перестановок начинается по сигналу, подаваемому на вход "Пуск" генератора 7. Рассмотрим работу генератора в автоматическом режиме. Выключатель 8 в этом режиме замкнут. Первоначальный пуск генератора осуществляется подачей единичного импульса на вход Пуск генератора. Зтот импульс через элемент ИЛИ 6 поступает на включающий вход генератора 7 тактовых импульсов и включает его.Генератор 7 начинает формировать последовательность тактовых импульсов, которая поступает на вход "Пуск" вероятностного (1,К) -полюсника 1. После каждого тактового импульса вероятностный (1,К)-полюсник 1 формирует единичный сигнал на одном из своих выходов с заданной вероятностью.Этот импульс, пройдя через соответствующий элемент И 2, поступает на соответствующие входы всех стробируемых шифраторов 12, через элемент ИЛИ 5 поступает на сдвиговый вход регистра 11 сдвига и переключает соответствующий триггер 4 в нулевое состояние. Поскольку н первом цикле работыгенератора единичным сигналом с первого выхода регистра 11 сдвига открыт по стробирузицему входу первыйстробированный шифратор 12, сигналс выхода вероятностного (1,К)-полюсника 1 шифруется первым стробированВ 1ным шифратором, вследствие чего вы-,35павшее" первым натуральное числоотображается в блоке 13 индикациипервым цифровым индикатором до конца данного цикла формирования перестановки.40Вследствие переключения соответствующего триггера 4 в нулевое состояние по истечении заданной задержки закрывается соответствующий элемент И 2. По этой причине исчезаетсигнал на выходе элемента ИЛИ 5 и45,;на входе регистра 11 сдвига, сдвигкоторого происходит по заднему фронту сдвигающего импульса, Регистр 11сдвига подготавливает к работе второй стробированный шифратор 12, ко торый срабатывает аналогично описанному после второго тактового импульса генератора. 7, Вследствие этогово второминдикаторе 14 индицируетсячисло, "выпавшее" вторым. Далее про цесс продолжается до окончания циклаФормирования случайной перестановки,В конце цикла сигналом с последнего выхода регистра 11 сдвига оста 1270771навливается генератор 7 тактовых импульсов и сбрасывается вероятностный (1,К)-полюсник 1, устанавливаются в исходное состояние все триггеры 4 и регистр 11 сдвига. 5Очередной цикл начинается по истечении задержки времени элемента 9 подачей сигнала на второй вход элемента ИЛИ б.Блок автоматической идентификации заданных перестановок работает следующим образом. Номера перестановок, которые требуется идентифицировать (распознать), задаются коммутатором 15 подачей единичных сигналов на 5 первые входы соответствующих групп элементов И 16. Вторые входы каждой группы элементов И 16 подключены к выходам элементов И 2, в том порядке, в котором должны последовательно во 20 времени появляться сигналы той перестановки, на которую настроена данная группа элементов И 16.Обратим внимание, что в данном генераторе перестановка формируется путем последовательного выпадания во времени чисел, или, что то же самое - сигналов на выходах элементов И 2. Каждая конкретная перестановка характеризуется вполне опреде ленной своей последовательностью появления импульсов на выходах элементов И 2. Именно эти заданные последовательности идентифицирует схема блока автоматической идентификации.Предположим, что К = 4 и нас интересует перестановка, которой соответствует поочередное появление импульсов на первом, втором, третьем и четвертом элементах И 2. На эту перестановку настроена первая группа элементов И 16. Поэтому коммутатором 15 подготавливается к срабатыванию первая группа элементов И 16. Если формируется интересующая перестанов- ф 5 ка, то появляется импульс последовательно во времени на первом, втором,. третьем и четвертом элементах И 16 первой группы. Эти импульсы через элементы ИЛИ 17 последовательно устанавливают в единичное состояние первый, второй, третий и четвертый триггеры 18. При этом каждый предыдущий триггер успевает подготовить к срав нению последующий триггер путем по дачи на его синхронизирующий вход единичного сигнала. Последний триггер включит элемент индикации в блоке 19 регистрации. Через нимент 1 О задержки все триггеры установятся в исходное состояние. Если же формируется любая иная перестановка, то очевидно, что цепочка триггеров 18 не сработает и перестановка иденфицирована не будет.Рассмотрим более подробно работу триггеров 18. В качестве первого в цепочке последовательно соединенных триггеров целесообразно использовать асинхронный КЯ-триггер. Работа этого триггера достаточно проста и сомнений не вызывает, В качестве всех последующих триггеров можно использовать тактируемые (синхронные) 1 К-триггеры. При этом единичный выход каждого предыдущего триггера соединен с тактирующим (синхронизирующим) входом последующего триггера. Благодаря этому сигналы, поступающие на единичные входы триггеров с выходов элементов ИЛИ 17 проходят на единичный выход триггера только в том случае, если предыдущий триггер уже установился в единичное состояние. Бесконтрольно установиться в единичное состояние может только первый триггер, Но это не приводит к ложному срабатыванию схемы, так как перед каждым очередным циклом формирования перестановки все триггеры устанавливаются в нулевое состояние.Формула изобретенияГенератор случайных последовательностей по авт.св. У 1038940, о.т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет автоматической идентификации заданных перестановок, он дополнительно содержит блок идентификации перестановок, состоящий из К групп по К (К - длина перестановки) элементов И в каждой группе, группы элементов ИЛИ, группы триггеров, блока регистрации и коммутатора, каждый выход которого соединен с первыми объединенными входами элементов И соответствующей группы блока, вторые входы элементов И каждой группы блока подключены к выходам элементов И группы генератора соответственно -й перестановке (. = 1,К), а выходы элементов И д-й группы соединены с -ми входами соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы которых под"Фукалов кова Корректор О.Луг 1 ставител хред Л.С Редактор Ю.Сер Тираж 671 Подписн ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 244 51 За оиэводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород ул.Проектная, 4 312 ключены к единичным входам соответствующих триггеров группы, нулевые входы которых объедийены и подключе. ны к выходу второго элемента задержки, информационный вход блока регис,трации подключен к выходу К-го триггера группы, группа выходов коммуЬтатора соединена с группой управляющих входов блока регистрации соответственно, единичный выход -го тригге. ра группы (1 = 1 К) соединен ссинхронизирующим входом (,1 + 1)-готриггера группы.