Генератор псевдослучайных последовательностей

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфеетскизСфциалистикескикРеспублик п 1993434(фМ Кд э Н 03 К 8/84 сприсоединеииемзаявки ИоГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет 3) УДЫ 621. 37 З..4 (088. 8) Опубликовано 3001 ВЗ. Бюллетень Ко 4 Дата опубликования описания 303183 огданов и В.С. Лупиковг 1 гОР ПСЕВДОСЛУЧ ДОВЬТЕЛЬНОСТЕЙ Изобретейие относится к импульс- , товьк импульсов, .элемент Й, первыи ной технике и может быть использо- вход которого соединен с выходом гевано для формирования тестовых по- нератора тактовых импульсов, вычиследовательностей.при контроле и.тающий счетчик, счетный вход которо- диагностике неисправностей цифровых го соединен с выходом элемента И, устройств автоматики, телемеханики группу элементов И, выходы которых и вычислительной техники являются выходами генератора, 6 -разИзвестно устройство для формиро- рядный реверсивный сдвигающий регистр, вания псевдослучайных сигналов слож- р установочный вход которого соединен ной структуры, содержащее генератор с шиной "установкаг, вход синхрони-. тактовых импульсов, генератор псев- . , зации соединен с выходом элемента дослучайной последовательности, зле-: И, а.выходы соединены с первыми мент И, электронный ключ, счетчик входами группы элементов И, первый тактов, элемент НЕ, дедиФратор, счет- и второй сумматоры по модулю два, чик циклов и триггер, позволяющеевходы которых соединены с выходами формировать многократно повторяемыереверсивного сдвигающего регистра, периоды псевдослучайной последова . а выходы соединены соответственно тельности, сдвинутые один относитель";,с,первым и вторым информационными но другого на заданный интервал вре- входами реверсивного сдвигающего ремени 13. гистра 21Недостатком этого устройства яв- . .- Недостатком этого устройства явля- ляется невозможность формирования ются его ограниченные функциональныепсевдослучайной последовательности возможности, так как при использовав обратном направлении и блокирова- ; нии генератора псевдослучайных после- ния выходных сигналов устройства на 2 довательностей в качестве источника отдельнйх отрезках последовательности. входных тестовых воздействий контроНаиболее близким по технической лируемых устройств в ряде случаев сущности к предлагаемому является непосредственно воспользоваться после. генератор псевдослучайных последова- довательностью кодов генератора не тельностей, содержащий генератор так-, З 0 упается, поскольку в этих устройст 993444На чертеже также показан пример 25,выполнения буферного запоминающегоблока 10, который содержит запоминающий блок 14 с произвольной выборкой, счетчик 15 адреса, элементИЛИ 16 и формирователь 17 импульсов. ЗО Блок 9 управления выполнен наО-триггерах.Генератор работает следующим образом.Перед началом работы составляется 35 программа формирования выходной псевдослучайной последовательности кодовв ниде последовательности управляющих слов Каждое управляющее словоимеет (и + 3) разряда,где и - разрядность 4 О регистра 2, Первые и разрядов управляющего слова А 1 Аи содержат двоичный код длины д отрезка псевдослу-.чайной последовательности, на которой генератор выполняет одну иэ воз можных операций, предусмотренных вкоде операции. Код операции содержится в (и + 1), (и + 2), (и + 3)-емразрядах управляющего слова (Ад+,Аи, А и) Разряд А+1 содержитпрйзнак конца программы. Аи 1 = Ов последнем управляющем слоне программы, а н остальных словах А+1 = 1.РаЭРЯД Аи определЯет напРавлениеФормирования отрезка псевдослучайной последовательности: в прямом на"правлении при АИ 2 = 1 и в обратномнаправлении пРи А и+д = О, РазРЯдА+ определяет состояние выходагенератора. Если А +э = 1, то навыход поступает формируемая генера О. тором последовательность кодов. ЕслиА+ = О, то на выходе поддерживается уровень логического "О", а формируемая генератором последовательность кодов не поступает потребите.лю (маскируется). вие большой скорости изменения тестонах нозникают состояния неопределенности вследствие одг временного изменения нескольких входных воздействий, появления на входах контролируемых устройств запрещенных комбинаций и других причин. Иногда дляпроверки правильности функционирования устройств требуется повторениеопределенных участков последовательности кодов генератора (пересчетныесхемы ), поэтому при контроле целесообразно использонать не всю псевдослучайную последовательность кодов,а отдельные ее участки, формируемыен прямом или обратном направлении,с блокировкой или без блокировки выходных сигналов генератора, для этого предварительно необходимо составлять программу проверки контролируемых устройств, определяющую порядок и характер формирования отдельных участков псевдослучайной последовательности, Выполнять эту программу путем изменения вручную выполняемых генератором функций,какв известных устройствах, тр,доемкои практически невозможно, нследствых воздействий контролируемых устройств.Цель изобретения - автоматизация процесса формирования запрограммированных участкон генерируемой последовательности.Поставленная цель достигается тем, что в генератор псевдослучайных последовательностей содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен -. первым входом элемента И, выход которого подключен ,к счетному входу вычитающего счетчика, и к синхронизирующему входу и - разрядного реверсивного регистра сдвига, установочный вход которого соединен с шиной установки, первый и второй информационные входы соединены соответственно через первый и второй сумматоры по модулю дна с соответствующими выходами и -разрядного реверсивного регистра сдвига, выходы которого также соединены с первыми входами блока элементов И, дополнительно введены буферный запоминающий блок, регистр, сдвига и блок управления, первый вход которого соединен с шиной установки, второй вход соединен,с выходом генератора тактовых импульсов третий вход соединен с выходом вычитающего счетчика, а четвертый вход подключен к первому выходурегистра. сдвига, первый выход блокЬ управления соединен с вторым входом элемента И, второй выход подключен к входу считывания буферного запоминающего блока, .уста- новочный вход которого соединен с шиной установки, управляющий выход буферного запоминающего блока подключен к входам записи вычитающего .счетчика и регистра сднига, а первая и вторая группа выходов подключена к информационным входам вычитающего счетчика и регистра сдвига соответственно, причем второй и третий выходы регистра сдвига соединены с входом управления и -разрядного реверсивного регистра сдвига и с вторыми входами блока элементов И.На чертеже приведена функциональная схема генератора псевдослучайных последовательностей.Генератор псевдослучайных последовательностей содержит блок 1 элементов И, и -разрядный реверсинный регистр 2 сдвига, сумматоры 3 и 4 по модулю 2, элемент И 5, вычитающий счетчик б, регистр 7 сдвига, генератор 8 тактовых импульсов, блок 9 управления, буферный запоминающий блок 10, шину 11 установки, шины 12 информационных входов, шину 13 записиСоставленная программа загружа". ется в блок 10, где .она хранится и может быть многократно использована. Перед загрузкой программы сигналом по шине 11 обнуляется счетчик 15 адреса блока 10На шины 12 пода" ется первое управляющее слово программы и сигналом по шине 13 оно записывается в нулевую ячейку памяти Сигнал с шины 13 через элемент ИЛИ 16 поступает на счетный вход счетчика 15 и своим задним фронтом переводит его в следующее .состояние, Аналогично в блок 14 записываются остальные управляющие слова программы. После загрузки программы сигналом по шине 11 снова обнуляется счетчик 15 и устанавливаются в исходные состояния регистр 2 и блок 9 управления. На выходе блока 9 управления формируется сигнал, выдаваемый на вход разрешения считывания блока 10. На информационные входы блока 10 поступает первое управляющее слово из нулевой ячейки памяти. Сигнал с выхода Формирователя 17. задержанный относительно сигнала на входе разрешения считывания блока 14, переписывает первые и разрядов управляющего слова (а) в вычитающий счетчик б, а (и + 1) (и + 2), (и + 3)-ий разряды (код операции) - в регистр 7. После окончания считывания управляющего слова из блока 10 на первом выходе блока 9 управления проявляется сигнал, разрешающий прохождение импульсов с генератора 8 тактовых импульсов через элемент И 5 на входсинхронизации регистра 2 и на счетный вход вычитающего счетчика б. При этом в зависимости от сигнала на входе управления направлением сдвига регистра 2 происходит сдвиг информации в регистре 2 в прямом или обратном направлении, и Формируется псевдослучайная последовательность кодов в прямом или обратном направлении. Б зависимости от состояния третьего Ре гистра 7 генерируемая последовательность кодов поступает на выход устройства или .блокируется с помощью блока элементов И 1. Каждый импульс на выходе элемента И 5 уменьшает со-, держимое вычитающего счетчика б на единицу. После Ь сдвигов регистра 2 счетчик б обнуляется, на его выходе Е Формируется сигнал, поступающий в блок 9 управления. В результате на выходе блока 9 управления появляется сигнал,.запрещающий прохождение импульсов через элемент И 5. Так кон- чается формирование первого отрезка псевдослучайной последовательности кодов, соответствукицего первому уп,равляющему слову програмьы, После. этого блок 9 управления Формирует сигнал на вход разрешения считывания блока 10, и второе управляющее слово програмьы переписывается в счетчик 6 и регистр 7. Формируется ,новый отрезок псевдослучайной посде,довательности кодов в соответствии с кодом операции, запиСанном в реги стре 7, длиной в Д кодов, занесенной,в счетчик б, и т.д. Управляющие слова программ по порядку считываются иэ блока 10 до тех пор, пока в последнем управляющем слове проходит приз+ Ю нак конца программы, который блокирует в блоке 9 управления выдачу сигналов разрешения считывания в блок 10таким образом, введение в генера тор псевдослучайных последовательностей блока 9 управления, регистРа 7 и блока 10 позволяет организовать автоматическую работу генератора по заранее разработанной программе, воэможности составления выходной последовательности кодов из отдельных отрезков псевдослучайной последовательности, формируемых и прямом или обратном направлении, с блокировкой или без блокировки выхода УстРойства, что позволяет, более эффективно использовать генератор для контроля и диагностики цифровых устройств.формула изобретенияГенератор псевдослучайных последовательностей, содержащий генератор тактовых импульсов, выход котоЗ 5 рого соединен с первым входом эле-мента И, выход которого подключенк счетному входу вычитающего счетчика, и к синхронизирукнцему входуи-разрядного реверсивного регистра 40 сдвига, установочный вход которогосоединен с шиной установки, первыйи второй информационные входы соединены соответственно через пврвыйи второй сумматоры по модулю два ссоответствующими, выходами и -разрядного реверсивного регистра сдвига,выходы которого также соединены с. первыми входами блока элементов И,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, 5 О с целью автоматизации процесса фор"мирования запрограммированных участ"ков генерируемой последовательности,в него дополнительно введены буФЕРный запоминающий блок, регистр сдвигаи блок управления, первый вход которого соединен с шиной установки, второй вход соединен с выходом генератора тактовых импульсов, .третий входсоединен с выходом вычитающего счетчика, а четвертый вход подключен к бО первому выходу Регистра сдвига, первый выход блока управления соединенс вторым вХодом элемента И, второйвыход подключен к входу считываниябуферного запоминающего блока, ус тановочный вход которого соединен99 3444 ВНИИПИ Заказ 506/75 Тираж 934 . Подписное илиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,4 с шиной установки, управляющий выходбуферного запоминающ о блока подключен к входам записи вычитающегосчетчика и регистра сдвига, а перваяи вторая группа входов подключена кинформационным входам вычитающегосчетчика и регистра сдвига соответственно, причем второй и третий выходы регистра сдвига соединены с входом управления д -разрядного реверсивного регистра сдвига и с вторыми входами блока элементов И.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 497718, кл. Н 03 К 3/84, 1975.2, Авторское свидетельство СССР . Р 75 б 397, кл. С Об Г 1/02 . 1980