Устройство для формирования псевдослучайных чисел

РМИРОВАЧИСЕЛ спользованопроцессов. ние быстро(54 приЦель ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 51671/24-2109.8505.87. Бюл.17Н. Бобов и А А. Обух1.374.2 (088.8)ексеев А. И. и др. Теорпсевдослучайных сигнал1969, с. 127.рское свидетельство СС325, кл. 6 06 Р 7/58, 19СТРОЯСТВО ДЛЯ ФОСЕВДОСЛУЧАЙНЫХзобретение может быть иделировании случайныхзобретения - повыше действия устройства. Устройство содержит регистр 1 сдвига, сумматор 2 по модулю два, генератор 5 тактовых импульсов, дешифратор 6 и элемент ИЛИ 7. В устройство введены регистр 3 хранения, блок 4 сравнения и блок 8 начальной установки. Это позволяет устройству путем автоматической смены начальной фазы псевдослучайной последовательности после каждого цикла ее генерирования обеспечивать формирование больших массивов псевдослучайных чисел без перестройки сумматора 2 по модулю два, включенного в обратную связь регистра 1 связи. В описании приведен пример конкретного выполнения блока 8 начальной установки. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.40 45 50 55 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при моделировании случайных процессов.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для формирования псевдослучайных чисел; на фиг. 2 - пример конкретного выполнения блока начальной установки. Устройство для форм ирования псевдослучайных чисел (фиг. 1) содержит регистр 1 сдвига, сумматор 2 по модулю два, регистр 3 хранения, блок 4 сравнения, генератор 5 тактовых импульсов, дешифратор 6, элемент ИЛИ 7, блок 8 начальной установки, выходы которого соединены с соответствующими установочными входами регистра 1 сдвига и регистра 3 хранения, выходы которого соедиинены с соответствующими входами второй групы входов дешифратора 6 и с соответствующими входами первой группы входов блока 4 сравнения, входы второй группы входов которого соединены с соответствующими входами первой группы входов дешифратора 6 и соответствук)щими выходами группы выходов регистра 1 сдвига, выходы соответствующих разрядов которого соединены с входами сумматора 2 по модулю два, выход которого соединен с информационным входом регистра 1 сдвига, вход синхронизации которого соединен с вторым выходом генератора 5 тактовых импульсов и первым входом блока 8 начальной установки, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 7, первый вход которого соединен с выходом дешифратора 6, вход которого соединен с первым выходом генератора 5 тактовых импульсов и входом блока 4 сравнения, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 7. Блок 8 начальной установки (фиг. 2) содержит диод 9, усилитель 10, элемент И 11, счетный триггер 12, первый регистр 13 сдвига, сумматор 14 по модулю два и второй регистр 15 сдвига, соединенные последовательно, группу 16 элементов И, выходы которых являются выходами блока 8 начальной установки, первый вход которого соединен с вторым входом элемента И 11, входом синхронизации первого регистра 13 сдвига и входом синхронизации второго регистра 15 сдвига, выходы которого соединены с первым и входам и соответствующих элементов И группы 16 элементов И, вторые входы элементов И которой соединены между собой и являются вторым входом блока 8 начальной установки,Устройство для формирования псевдослучайных чисел работает следующим образом,10 15 20 25 30 35 При включении питания на выходе генератора 5 тактовых импульсов вырабатываются две последовательности импульсов, сдвинутых друг относительно друга на половину периода, При поступлении на вход регистра 1 сдвига и блока 8 начальной установки тактовой последовательности с второго выхода генератора 5 тактовых импульсов они начинают вырабатывать соответственно псевдослучайную последовательность максимального периода и шумовую последовательность. При включении питания состояние разрядов регистра 3 хранения устанавливаешься случайным образом и, так как в регистре 1 сдвига формируется последовательность максимального периода, в некоторый момент времени состояния разрядов регистра 1 сдвига и регистра 3 хранения совпадут. В соответствии с этим по сигналу с первого выхода генератора 5 тактовых импульсов блок 4 сравнения через элемент ИЛИ 7 разрешает считывание с блока 8 начальной установки кодовой комбинации, которая является новой начальной фазой псевдослучайной последовательности и также запоминается в регистре 3 хранения. После окончания импульса с первого выхода генератора 5 тактовых импульсов сигнал с выхода блока 4 сравнения пропадает, процесс записи новой начальной фазы прекращается,По следующему импульсу с второго выхода генератора 5 тактовых импульсов содержимое регистра 1 сдвига изменяется в соответствии с законом образования псевдослучайной последовательности и с приходом импульса с первого выхода генератора 5 тактовых импульсов выработки сигнала считывания новой фазы в блоке 4 сравнения не происходит. Таким образом, по сигналу с второго выхода генератора 5 тактовых импульсов происходит изменение состояния регистра 1 сдвига, а по сигналу с первого выхода - сравнение его состояния с состоянием регистра 3 хранения. После выработки полного цикла псевдослучайной последовательности, равного (2" - 1) тактов (где п разрядность регистра 1 сдвига), состояния разрядов в регистре 1 сдвига и регистре 3 хранения совпадут, При этом сигналом с блока 4 сравнения новая комбинация начальной фазы записывается в регистр 1 сдвига, и процесс генерации псевдослучайной последовательности повторяется.При включении питания в регистре 1 сдвига или в регистре 3 хранения может установиться нулевая комбинация. Если нулевая комбинация появляется в регистре 1 сдвига, то это может привести к невозникновению генерации псевдослучайной последовательности и на выход устройства поступает ноль.1309270 Если нулевая комбинация появляется в регистре 3 хранения, то устройство формирует только один вид псевдослучайной последовательности, так как смены начальной фазы не происходит (нет сигнала с блока 4 сравнения).Для устранения таких режимов существует дешифратор 6. При появлении в регистре 1 сдвига или в регистре 3 хранения нулевой комбинации сигналом с дешифратора 6 через элемент ИЛИ 7 осуществляется запись кодовой комбинации из блока 8 начальной установки. Таким образом, в устройстве путем автоматической смены начальной фазы псевдослучайной последовательности после каждого цикла ее генерирования обеспечивается формирование больших массивов псевдослучайных чисел без перестройки сумматора 2 по модулю два, включенного в обрат. ную связь регистра 1 сдвига. Блок 8 начальной установки работаетследующим образом. Сигнал шума с диода 9 поступает через усилитель 10 на первый вход элемента И 11, который стробируется сигналом с первого входа блока 8 начальной установки. Сигнал на выходе элемента И 11 представляет собой шумовой сигнал, разбитый на периоды, длительность которых определяется стробирующим сигналом. Сигнал с выхода элемента И 11 делится счетным триггером 12. В зависимости от числа импульсов шума в периоде триггер 12 устанавливается в нулевое или единичное состояние, которое в паузе между импульсами с первого входа блока 8 начальной установки записывается в первый регистр 13 сдвига. Сигналы с выходов регистра 13 сдвига суммируются сумматором 14 по модулю два, с выхода которого последовательность записывается во второй регистр 15 сдвига. Под действием сигнала считывания с второго входа блока 8 начальной установки элементы И группы 16 элементов И выдают сигналы второго регистра 15 сдвига на выходы блока 8 начальной установки. 1 О 15 20 25 30 35 40 45 4Формула изобретения1. Устройство для формирования псевдослучайных чисел, содержащее регистр сдвига, сумматор по модулю два, генератор тактовых импульсов, дешифратор, элемент ИЛИ, группа выходов регистра сдвига соединена с соответствующими входами первой группы входов дешифратора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены регистр хранения, блок сравнения и блок начальной установки, выходы которого соединены с соответствующими установочными входами регистра сдвига и регистра хранения, выходы которого соединены с соответствующими входами второй группы входов дешифратора и с соответствующими входами первой группы входов блока сравнения, вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов и входом дешифратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, входы второй группы входов которого соединены с соответствующими выходами группы выходов регистра сдвига, выходы соответствующих разрядов которого соединены с входами сумматора по модулю два, выход которого соединен с информационным входом регистра сдвига, вход синхронизации которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов и первым входом блока начальной установки, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок начальной установки содержит диод, усилитель, элемент И, счетный триггер, первый регисТр сдвига, сумматор по модулю два и второй регистр сдвига, соединенные последовательно, группу элементов И, выходы которых являются выходами блока начальной установки, первый вход которого соединен с вторым входом элемента И, входом синхронизации первого регистра сдвига и входом синхронизации второго регистра сдвига, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И групы элементов И, вторые входы элементов И которой соединены между собой и являются вторым входом блока начальной установки.. Бурмистров ес Ко Составитель ЮТехред И. ВерТираж 902 Пкомитета СССР по делам изои 4( - 35, Раугнская наб.,ческос предприятие, г. Ужгор ректор Л. Зимокосописное ретений и открытий 45д, ул. Проектная, 4