Управляемый генератор случайньх величин

35 2 О 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соиа Советских Сониалистических Республик. Кл, 6 06 1/02 с присоединением заявкииоритст Комитет па деламобретений и открытири Совете 1 т 3 инистровСССР Опубликовано 13,3 Х.1972 Бюллетень2Дата опубликования описания 25,1 Х.1972 УДК 681,142(088.8 Авторыцзобрстецц В. М. Захаров и М. Б. Немианский государственный университет им. вски,4. Ульянова-Ленина явцтсль ПРАВЛЯЕМЬЗЙ ГЕНЕРАТОР СЛУ 3 АЙ НЬЗХ ВЕЛИЧ И запоминающее устройствоя хранения ццформаццц и Изобретение предназначено для получения случайных последовательностей с заданным законом распределения и может быть применено при решении задач методом Монте-Карло, для реализации на вычислительной машине методов моделирования, случайного поиска, эвристических методов.Известны управляемые генераторы случайных чисел, содержащие многоразрядный датчик случайных равномерно распределенных чисел, устройство для хранения заданных величин и параллельные схемы сравнения, Однако при использовании в таких генераторах параллельных схем сравнения количество заданных величин в таких генераторах определяется количеством схем сравнения, поэтому в таком случае количество оборудования, необходимого для реализации блока схем сравнения, будет значительным.В предлагаемом управляемом генераторе случайных величин уменьшение аппаратурцых затрат, необходимых для реализации данной схемы и увеличения быстродействия, достигается, во-первых, заменой параллельцых схем сравнения ассоциативным запоминающим устройством, что дает возможность одовременно совместить функцию хранения информации с функцией логического сравнения; во-вторых, заменой выходной обмотки, пронизывающей все верхние и нижние сердечники одной и-разрядной ячецкц ассоциативного запомццаощего устройства, на две отдельные выходные обмотки, одна цз которыхпронизывает верхние, другая нижние сердеч 5 ники одной и-разрядной ячейки ассоциативного запоминающего устройства; в-третьих,заменой обычных индикаторов совпадения наиндикаторные ячеЙки, каждая из которыхимеет трц устойчивых состояния. В результате10 можно сократить количество оборудования,необходимого для хранения значений кодовзаданных величин ц реалпзаццп операциисравнения.Иа фцг. 1 представлена блок-схема прсдла 15 гаемого управляемого генератора случайныхвеличин; ца фиг. 2 - схема соединения сердечников одной ячсцкц ассоциативной частиассоциативного запоминающего устройства.Управляемый генератор случайных величин20 содержит генератор 1 мцогоразрядных равномерно распределенных случайных двоичныхчисел, служащих в качестве задаваемогоассоциативного црцзцака. Регистр 2 признакаопроса слукцт для хранения этих чисел в25 процессе операции сравцсцця и выработкиимпульсов опроса для поразрядного сравнения задашого ассоциативного признака схранимым.Ассоциативное30 (АЗУ) слукцт д,одновременно выполняет функцию логического сравнения. АЗУ состоит цз ассоциативной части 3, служащей для храпения значений кодов всличиц 1, (хранимые ассоциативцыс признаки) и выполнения операций сравнения хранимого ассоциативного признака с задаваемым и рабочей части 4.Результаты сравнения фиксируются индикаторным устройством б, состоящим из и числа индикаторов б, равного количеству рабочих кодов. Каждый из индикаторов б представляет собой ячейку, имеющую три устойчивых состояния, которые фиксируют результаты сравнения, соответственно больше, равцо, меньше.Устройство 7, состоящее из ряда (т - 1) схем 8 совпадения на два входа и т сборочных схем 9 на два входа, служат для фиксации того, чтобы задаваемый ассоциативный признак попал между двумя ближайшими значениями 4 или был равен наименьшему из цих.Рабочая часть 4 АЗУ служит для хранения значений величин Л (рабочие коды), Тактовый генератор 1 О предназначен для синхронизации работы всех блоков.По шинам 11 и 12 вводятся рабочие коды и их ассоциативныс признаки соответственно. Расположение в ассоциативной части ассоциативных признаков упорядочено по величине их численных значений.По сигналу, поступающему от генератора 10, генератор 1 вырабатывает многоразрядное равцомерцо распределенное случайное число, которое поступает в параллельном коде в регистр 2. Последний вырабатывает импульсы тока опроса для поразрядного сравнения задаваемого ассоциативного признака со всеми хранимыми.Процесс выдачи рабочего кода, т. е. реализация соотношения 1 т - 1(Рг(еж осущест вляется следующим образом,Ассоциативная часть АЗУ выполняет логическую функцию разноименности. При сравнении каждого разряда (начиная со старшего) задаваемого ассоциативного признака (х) с каждым разрядом хранимого ассоциативного признака (у), если х=1, у=О или х=О, у=1, то сигнал на индикатор поступает по соответствующим шинам.На фиг, 2 изображена схема соединения сердечников ассоциативной части АЗУ (система г, два сердечника ца бит), Приняты следующие обозначения: 1, - постоянно действующий ток смещения; под - импульс подготовки к стиранию информации;- импульс стирания информации (импульс записи нуля); , - импульс записи единицы (числовой); , - импульс записи единицы (разрядной); оп - импульс опроса на соответствие единице; ,по - импульс опроса ца соответствие нулю; в, - выходные обмотки; е - выходной сигнал,Под влиянием постоянно действующего тока смещения 1, каждый сердечник может 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 находиться в одцом из двух состояний: верхний сердечник - в состоянии 1 или О, нижний - в состоянии 1 " или О". Хранение кода (1) в данном разряде означает, что верхний ссрдс шик находится в состоянии 1, нижний - в состоянии 1 ". Хранение кода (0) в данном разряде означает, что верхний сердечник находится в состоянии О, нижний - в состоянии О".Опрос (считывание) содержимого ассоциа. тивной части АЗУ осуществляется без разрушения информации. При воздействии импульсов опроса малой длительности, действующих встречно току смещения, возможно получение разных по амплитуде и длительности выходных сигналов е в зависимости от состояния сердечника.Рассмотрим верхний сердечник. Если оц находится в состоянии 1, то при воздействии ца него импульсов тока , очень малой длительности в выходной обмотке ы будет наводиться помеха е=е малой амплитуды и малой длительности. Если этот сердечник находится в состоянии О, то при воздействии на него тех же импульсов тока о, в выходной обмотке в будет наводиться сигнал, имеющий большую амплитуду и большую длительность, чем помеха е. Несмотря на то, что импульс тока с, создает поле, превышающее значение Н, (где Н, - коэрцитивная сила сердечника), перемагничивания сердечника из состояния О в 1 не происходит в силу малой длительности импульса сопиАналогично ведет себя нижний сердечник при воздействии на него кратковременных импульсов тока 1 опо.Возможность считывания без разрушения информации используется для проведения операций сравнения, задаваемого ассоциативного признака с хранимым.Пусть задаваемый ассоциативный признак определяется цифрой 1 (для некоторого разряда), Тогда на верхний сердечник подается импульс опроса на соответствие единице ось Если этот сердечник находится в состоянии 1, что имеет место при хранении кода 1 в данной паре сердечников (в данном разряде), то в выходной обмотке ы наводится помеха (сигнал нуля, или сигнал соответствия), т. е. е= е. Индикатор, связанный с выходной обмоткой св, не возбуждается от е, и остается в исходном состоянии. Если же верхний сердечник находится в состоянии О, что имеет место при хранении кода (0) в данном разряде, то в выходной обмотке г наводится большой сигнал (сигнал едишщы, или сигнал несоответствия), т. е. е. Индикатор при этом возбуждается, что указывает на несоответствие хранимого и задаваемого ассоциативных признаков,Пусть теперь задаваемый ассоциативный признак определяется цифрой 0 (для некоторого разряда), Тогда на нижний сердечник подается импульс опроса на соответствие нулю 1 опо. При хранении код (0) в данномразряде в выходной обмотке наводится сигнал соответствия (е=е). Прп храцсццц кода (1) в данном разряде в выходной обмотке а, наводится сигнал несоответствия е. Таким образом, при сравнении хранимого и задаваемого ассоциативных признаков выполняется указанная выше логическая функция разцоимеццости.Индикатор работает следующим образом.В начальном состоянии сигналом, поступающим от тактового генератора 10, индикатор устанавливается в состояние равно, В состоянии больше или меньше индикатор переключается от первого же сигнала несоответствия задаваемого ассоциативного признака хранимому и остается в этом состоянии независимо от остальных, возникающих импульсов несоответствия. Если индикатор персключился в состояние больше, то сигнал, появившийся на соответствующем выходе, означает, что хранимый ассоциативный признак больше, чем задаваемый; если индикатор переключился в состояние меньше, то ца соотвстствующсм выходе появляется сигнал мецьше.Если хранимый и задаваемый ассоциатцвцыс признаки полностью совпадают, то индикатор остается в исходном состоянии равно, а сигнал появляется ца соответствующем выкодс и поступает ца первый вход соответствующей схемы.Сигнал больше выхода индикатора поступает ца первый вход соответствующей схемы совпадения; ца второй вход этой схемы поступает сигнал мецьше с выхода последующего индикатора. Так как хранимые ассоциативные признаки расположены упорядоченно, то попадание задаваемого ассоциативного признака между двумя значениями е опредсляется двумя ближайшими друг к другу индикаторами, т. с. ца схему совпадения одновременно приходят сигнал больше от одного индикатора и сигнал мсньше - от 5 другого, ц на выходе этой схемы вырабатывается сигнал, которыц поступает ца второй вход соответствующей схемы сборки.Появление сигнала на выходе собирательной схемы указывает на местонахождение 10 рабочего кода, который извлекается затем израбочей части АЗУ путем проведения обычной операции считывания, выполняемой по сигналу, поступающему от тактового генератораО.15Предмет изобретения Управляемый гецератор случайных величин,содержащий генератор равномерно распреде ленных случайных чисел, выход которого сосдццец со входом регистра признака опроса, а вход подключен к выходу тактового генератора, второй выход которого соединен со входом регистра признака опроса, а два дру гцх выхода подключены соответственно квыходному устройству и к индикаторам сравнения индикаторного устройства, логический блок, состоящий из схем совпадения и схем сборки, отлачающийся тем, что, с целью уве личения быстродействия, он содержит ассоциативную память, каждая числовая линейка которой соединена с соответствующим индикатором сравнения, один выход которого соединен через соответствующую схему совпаде ция и схему сборки с выходным устройством,другой выход подключен непосредственно к той же схеме сборки, а третий выход - к одному из входов схемы совпадения предыдущего старшего разряда.азряды апО х ап ааО гха апО х ап ректор 3. Тарасов тыги акто 3 каз 3050,4 Изд. М 1288 Траж 406ЦНИИП 1 Л Козтета по делам изобретений и открытий при СоветеЧосква, )К, Раушская наб., д. 45 Типография, пр. Сапунова, 2 Составите Техред Е Э. Сенина Борисова Подпис1 ппетров ССС