Генератор порядковых статистик

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 13125 4 С 06 Р 7/58 фйой,з64.ффф ф, 1 13ЮйлЭрщ,ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Иркутский институт народногохозяйства(56) Авторское свидетельство СССРУ 314208, кл. С 06 Р 7/58, 1969.Авторское свидетельство СССРУ 370601, кл. С 06 Р 7/58, 1971.Авторское свидетельство СССРУ 1179325, кл. С 06 Р 7/58, 1984.(54) ГЕНЕРАТОР ПОРЯДКОВЫХ СТАТИСТИ (57) Изобретение относится к вычис тельной технике и может быть испол зовано для статистического моделирования. Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей генератора за счет задания рангов статистикГенератор содержит счетчик 1, блок 2памяти, блок 3 ключей, схему 4 сравнения блок 5 вычитания, блок 6 элементов ИЛИ, блоки 7 и 8 ключей, счетчики 9, 10, блоки 11 12 ключей, блок13 элементов ИЛИ, блок 14 ключей,элемент И 15, элемент 16 задержки,элемент НЕ 17, блоки 18, 19 вычитания, блоки 20, 21 ключей, счетчики22, 23, элемент ИЛИ 24, элемент 25задержки, элемент И 26, триггер 27,элемент И 28, датчик 29 случайных . Ячисел, триггер 30, элементы И 31-34,генератор 35 тактовых импульсов.1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для статистического моделирования,Цель изобретения - расширение 5функциональных воэможностей генератора за счет задания рангов статистик.На чертеже приведена блок-схемагенератора.Генератор содержит счетчик 1 блок102 памяти, блок 3 ключей, схему 4 сравнения, блок 5 вычитания, блок 6 элементов ИЛИ, блоки 7, 8 ключей, счетчики 9, 10, блоки 11, 12 ключей, блок13 элементов ИЛИ, блок 14 ключей,15элемент 15 И, элемент 16 задержки,элемент 17 НЕ, блоки 18, 19 вычитания, блоки 20, 21 ключей, счетчики22, 23, элемент 24 ИЛИ, элемент 25задержки, элемент 26 И, триггер 27,элемент 28 И, датчик 29 случайныхчисел, триггер 30, элементы 31, 32,33, 34 И, генератор 35 тактовых импульсов25Генератор порядковых статистикработает следующим образом.В исходном состоянии счетчики 1,9, 10, 22 и 23 установлены в нулевоеположение, Блок 2 памяти содержит инезависимых реализаций случайной величины, распределенной по требуемомузакону, генерируемых датчиком 29случайных чисел. Триггер 27 открывает блок 3, элемейт И 26 и закрываетэлемент И 28. Триггер 30 открываетэлементы И 32 и 33, блок 12 и,закрывает элементы И 31 н 34 и блок 11,На выходе устройства установлено целое число К (К = 1, , и), задаю 40щее ранг порядковой статистики.Импульс от генератора 35 тактовых импульсов поступает на счетныйвход счетчика 1 и через элемент И 33на управляющий вход блока 7 ключей.45В счетчике 1 устанавливается очередное значение адреса блока 2 памяти,которое поступает на адресный входблока 2 памяти, На выходе блока 2памяти появляется число, записанноепо установленному в счетчике 1 ацре 50су. Это число через блок 3 ключейпередается на первый вход схемы 4сравнения и на вход уменьшаемого блока 5 вычитания. На второй информационный вход схемы 4 сравнения и на55вход вычитаемого блока 5 вычитаниячерез блокключей и блок ИЛИ 6поступает число, записанное в счетчике 9. Если содержимые счетчика 9 и ячейки блока 2 памяти с адресом, установленным в счетчике 1, совпадают, то на выходе схемы 4 сравнения появляется сигнал, который через блок ИЛИ 24 поступает на счетный вход счетчика 22, увеличивая его содержимое на единицу, Если содержимое счетчика 9 больше содержимого ячейки блока 2 памяти, то в знаковом разряде блока 5 вычитания появляется единичный сигнал, который поступает на счетный вход счетчика 23 и через блок ИЛИ 24 - на счетный вход счетчика 22, увеличивая содержимое каждого счетчика на единицу, В случае, когда число из счетчиков 9 меньше числа из блока 2 памяти, сигналы на выходах схемы 4 сравнения и блока 5 вычитания не вырабатываются. Генератор порядковых статистик работает аналогичным образом до тех пор, пока не произойдет переполнение счетчика 1,т.е, пока не осуществится последовательное сравнение содержимого счетчика 9 с содержимым всех ячеек блока 2 памяти. В этом случае счетчик 1 переводится в исходное состояние, а на его выходе по переполнению появляется сигнал, который поступает на единичный установочный вход триггера 27, на первый вход элемента И 26, на управляющие входы блоков 20 и 21 ключей, на вход элемента 25 задержки, При этом импульс через элемент И 26, открытый триггером 27, поступает на счетный вход триггера 30 и через элемент И 32, открытый триггером 30, на счетный вход счетчика 10 уменьшая его содержимое на единиду,Триггер 30 изменяет свое состояние, закрывая блок 11 ключей, элементы И 31 и 34 и открывая блок 12 ключей и элементы И 32 и ЗЗ, Триггер 27 остается в исходном состоянии, содержимые счетчика 23 - а (количество чисел в блоке 2 памяти, меньших числа из счетчика 9) и счетчика 22-Ъ (количество чисел в блоке памяти 2, меньших или равных числу из счетчика 9) поступают соответственно через блоки 21 и 20 ключей на входы уменьшаемых блоков 19 и 18 вычитания. На входы вычитаемых блоков 18 и 19 вычитания поступает число К с входа генератора порядковых статистик, Если содержимое счетчика 22 меньше К, то в знаковом разряде блока 18 вычитания вырабатывается единичный сигнал, который поступает, инвертируясь на инверторе 17, на первый вход элемента И 15, Если содержимое счетчика 23 меньше К, то в знаковом разряде устройства 19 вычитания вырабатывается единичный сигнал, который поступает на второй вход элемента И15. Таким образом, на выходе элемента И 15 появится сигнал в случае 10 удовлетворения условия а ( КЬ, Если на выходе элемента И 15 сигнал не появился, то импульс с выхода элемента 25 задержки сбрасывает счетчики 22 и 23 в нулевое состояние. 15Устройство будет продолжать работать аналогично рассмотренной схеме, но сравнение содержимого ячеек блока 2 памяти будет осуществляться не с числом из счетчика 9, а с содержи мым счетчика 10, которое через блок 8 ключей и блок ИЛИ 6 поступает на второй информационный вход схемы 4 сравнения и на вход вычитаемого блока 5 вычитания. При этом по окончании 25 сравнения в счетчике 23 будет накоплено количество чисел из блока 2 памяти, меньших числа из счетчика 10, а в счетчике 22 - количество чисел из блока 2 памяти, не больших числа ЗО . иэ счетчика 10. Счетчик 1 переведется в исходное состояние, а на его выходе по переполнению появится сигнал, поступающий на единичный установочный вход триггера 27, через элемент И 26 35 на счетный вход триггера 30 и через элемент И 31 на счетный вход счетчика 9. При этом содержимое счетчика 9 увеличивается на единицу, триггер 30 изменяет свое состояние, закрывая 40 блок 12 ключей, элементы И 32 и 33 и, открывая блок 11 ключей, элементы И 31 и 34, состояние триггера 27 не . изменяется.Содержимые счетчиков 22 и 23 пос тупают соответственно через блоки 20 и 21 ключей на входы уменьшаемых блоков 18 и 19 вычитания. На входы вычитаемых блоков 18 и 19 вычитания поступает число с входа генератора порядковых статистик. Если это число. не больше содержимого счетчика 22 и больше содержимого счетчика 23, то на втором входе элемента И 15 появится единичный сигнал с выхода блока 19 вычитания, а на первом входе элемента И 15 - сигнал с выхода инвертора 17, что вызовет появление 1312569 4сигнала на выходе элемента И 15. Впротивном случае сигнал на выходеэлемента И 15 не появится. Тогда импульс с выхода элемента 25 задержкисбрасывает счетчики 22 и 23 в нулевоесостояние.Устройство будет работать по указанной схеме до тех пор, пока на выходе элемента И 15 не появится сигнал.Сигнал с выхода элемента И 15 поступает на нулевой установочный входтриггера 27, на управляющий вход блока 14, ключей, на вход элемента 16 задержки, на единичный установочныйвход триггера 30. При этом, если сравнение содержимого ячеек блока 2 памяти осуществлялось с числом из счетчика 9, то это число через блок 11ключей, блок элементов ИЛИ 13 и блок14 ключей поступает на выход всегоустройства. Если же сравнение производилось с числом из счетчика 10, тоего содержимое поступает на выходустройства через блок 12 ключей,блок 13 элементов ИЛИ и блок 14 ключейПосле этого триггер 30 устанавливается в исходное состояние.Триггер 27 изменяет свое состояние, открывая элемент И 28 и закрываяэлемент И 26 и блок 3 ключей, Сигналс выхода элемента 16 задержки переводит счетчики 9 и 10 в исходное состояние. Очередной импульс от генератора 35 тактовых импульсов поступает на счетный вход счетчика 1, увеличивая его содержимое на единицу, ичерез элемент И 28 на опрашивающийвход генератора 29 случайныхчисел.Сравнения содержимых ячеек блока 2памяти и счетчиков 9 и 10 не происходит, поскольку блок 3 ключей закрыт триггером 27. Выработанная генератором 29 случайных чисел реализация случайной величины записываетсяв блок 2 памяти по адресу, установленному в счетчике 1. Аналогичнымобразом происходит запись в блок 2памяти остальных иреализаций.По окончании записи последнегочисла происходит переполнения счетчика 1. Счетчик 1 устанавливается висходное состояние и на его выходепо переполнению появится сигнал, который поступает на единичный входтриггера 27, на вход элемента 25 задержки, на управляющйе входы блоков20 и 21 ключей. Триггер 27 устанав1312569 10 ливается в исходное состояние, и происходит сравнение содержимых счетчиков 22 и 23 с числом, установленнымна входе устройства, указанной, схеме.При этом импульс на выходе элементаИ 15 не появится, так как в счетчиках22 и 23 записаны нули. На этом такт.работы генератора порядковых статистик заканчивается. Формула изобретения Генератор порядковых статистик,содержащий первый блок ключей, выходкоторого является выходом генератора, 15два элемента задержки, первый триггер, единичный и нулевой выходы которого соединены с йервыми входами соответственно первого и второго элементов И, второй вход второго элемента И подключен к выходу генераторатактовых импульсов, а выход второгоэлемента И соединен с входом "Опрос"датчика случайных чисел, выход которого подключен к информационному входу блока памяти, адресный вход которого соединен с информационным выходом первого счетчика, схему сравнения, первый вход которой подключенк выходу первого блока элементов ИЛИ, З 0входы которого соединены с выходамивторого и третьего блоков ключей, информационные входы которых подключены к выходам соответственно второгои третьего счетчиков, а управляющие 35входы второго и третьего блоков ключей соединены с выходами соответственно третьего и четвертого элементов И, первые входы которых подключены соответственно к единичному и нулевому выходам второго триггера, суммирующий вход второго счетчика и вычитающий вход третьего счетчика соединены с выходами соответственно пятого и шестого элементов И, о т л и, ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей генератора за счет задания рангов статистик, он содержит три блокавычитания, два счетчика, пять блоковключей, элемент ИЛИ, элемент НЕ,седьмой элемент И, второй блок элементов ИЛИ, выход которого соединенс информационным входом первого блока ключей, а входы второго блока элементов ИЛИ подключены к выходам четвертого и пятого блоков ключей, управляющие входы которых соединены соответственно с первыйи входами пятого и шестого элементов И и подключены соответственно к нулевому и единичному входам второго триггера, аинформационные входы четвертого и пятого блоков ключей подключены к выходам соответственно второго и третьего счетчиков, входы "Сброс" которых соединены с выходом первого элемента задержки, вход которого подключен куправляющему входу первого блока ключей и нулевому входу первого триггера, к единичному входу второго триггера и выходу седьмого элемента И,первый вход которого соединен с выходом элемента НЕ, вход которого ивторой вход седьмого элемента И соединены с выходами соответственно первого и второго блоков вычитания, входы вычитаемых которых объединены иявляются входом генератора, а входы уменьшаемых первого и второго блоков вычитания соединены с выходами соот-. ветственно шестого и седьмого блоков ключей, информационные входы которых подключены к выходам четвертого и пятого счетчиков соответственно, входы"Сброс" которых соединены с выходомвторого элемента задержки, счетныйвход четвертого счетчика подключенк выходу элемента ИЛИ, первый входкоторого соединен с выходом схемысравнения, а второй вход элементаИЛИ подключен к счетному входу пятого счетчика и выходу третьего блокавычитания, вход вычитаемого которого соединен с выходом первого блока элементов ИЛИ, выход уменьшаемого третьего блока вычитания подключен квторому входу схемы сравнения и выходу восьмого блока ключей, информационный вход которого соединен с выходом блока памяти, а управляющий вход восьмого блока ключей подключен к единичному выходу первого триггера,единичный вход которого соединен свходом, второго элемента задержки,вторым входом первого элемента И, управляющими входами шестого и седьмого блоков ключей и выходом переполнения первого счетчика, счетный вход которого подключен к вторым входам третьего и четвертого блоков ключей и выходу генератора тактовых импульсов, выход первого элемента И соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов И и счетным входом второго триггера.