Устройство для формирования псевдослучайных чисел

(51) 4 Н 03 К 3/8 ИЯ описдник изоБест ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Минский радиотехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР Р 634329, кл. С 07 С 15/00, 1976.Авторское свидетельство СССР Кф 1228231, кл. Н 03 К 3/84, 1983, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ .ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ(57) Изобретение относится к импульсной технике. Целью изобретения яв,ляется повышение надежности формиЯО 127574 рования псевдослучаиных чисел. Длядостижения цели в устройство введены мультиплексоры 6, 7, 10, 3, 14,блок 8 сравнения, регистр 9, блок 11сумматоров по модулю два и генератор 12 псевдослучайных чисел . Онотакже содержит блок 1 управления,блок 2 сравнения, регистр 3, блок 4сумматоров по модулю два, генератор 5 псевдослучайных чисел. При использовании данного устройства в качестве генератора задающих сигналовв системе испытаний на случайные воздействия повышается достоверностьрезультатов испытаний и сокращаетсявремя испытаний. 1 з.п. ф - лы, 4 ил,Изобретение относится к импульсной технике.Цель изобретения - повышение надежности формирования псевдослучайных чисел. 5На фиг, 1 представлена структурная схема устройства для формирова - ния псевдослучайных чисел; на фиг.2 схема блока сумматоров по модулю два; на фиг, 3 - структурная схема алгоритма работы блока управления; на фиг, 4 - временные диаграммы работы блока управления.Устройство для формирования псевдослучайных чисел (фиг. 1) содержит блок 1 управления, первый блок 2 сравнения, первый регистр 3, первый блок 4 сумматоров по модулю два, первый ге.нератор 5 псевдослучайных чисел, первый 6 и второй 7 мультиплексоры вто рой блок 8 сравнения, второй регистр 9, третий мультиплексор 10, второй блок 11 сумматоров по модулю два, второй генератор 12 псевдослучайных чисел, четвертый мультиплек 25 сор 13, пятый мультиплексор 14., шины "Установка" 15, "Пуск" 16 и "1.акт" 17, первую 18 и вторую 19 группы входных шин, Шины "Установка" 15, "Пуск" 16 и "Такт" 17 являются соответственно З 0 первым, вторым и третьим входами блока 1 управления, четвертый вход которого соединен с выходом первого блока 2 сравнения, первая группа входов которого соединена с соответствующи ми выходами первого регистра 3, вход которого соедине с первым выходом блока 1 управления. Входы первого блока 4 сумматоров по модулю два со - единены с соответствующими входами 40 второй группы входов первого блока 2 сравнения и соответствующими выходами первой группы выходов первого генератора 5 псевдослучайных чисел, первый и второй входы которого соеди иены соответственно с вторым и третьим выходами блокауправления. Первая группа выходов второго генератора 12 псевдослучайных чисел соединена с первой группой входов второго 50 блока 8 сравнения,и соответствующими входами второго блока 11 сумматоров по модулю два, выходы которого соединены с соответствующими входами первой группы входов третьего мульти плексора 10, выходы которого соединены с соответствующими установочными входами второго регистра 9. Выходы регистра 9 соединены с второй группой входов второго блока 8 сравнения, выход которого соединен с пятым входом блока 1 управления, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами второго генератора 12 псевдослучайных чисел. Вторая группа выходов последнего соединена с первой группой входов пятого мультиплексора 14 и первой группой входов второго мультиплексора 7, выходы которого соединены с соответствующими установочными входами первого генератора 5 псевдослучайных чисел, вторая группа выходов которого соединена с второй группой входов пятого мультиплексора 14 и первой группой входов четвертого мультиплексора 13, Выходы мультиплексора 13 соединены с соответствующими установочными входами второго генератора 12 псевдослучайных чисел, а вторая группа вхо - дов - с второй группой входов второго мультиплексора 7 и соответствующими шинами первой группы 18 входных шин. Шины второй группы 19 входных шин соединены с соответствующими входами первой группы входов первого мультиплексора 6 и соответствующими входами второй группы входов третьего мультиплексора 10, третья группа входов которого соединена с первой группой выходов блока 1 управления, вторая, третья, четвертая и пятая группы выходов которого соединены соответственно с третьей группой входов четвертого мультиплексора 13, третьей группой входов пятого мультиплексора 14, третьей группой входов второго мультиплексора 7 и второй группой входов первого мультиплексора 6, выходы которого соединены с соответствующими установочными входами первого регистра 3, а входы третьей группы входов - с соответствующими выходами первого блока 4 сумматоров по модулю два. Шестой выход блока 1 управления соединен с входом второго регистра 9.Блок 4 (11) сумматоров по модулю два (фиг. 2) содержит группу переключателей 20 и группу сумматоров 21 по модулю два, выходы которых являются выходами блока 4 (11) сумматоров по модулю два и соединены с соответствующими входами переключателей 20 группы, выходы соответствующих пере 127574ключателей которой соединены с первыми входами соответствующих сумматоров 21 по модулю два группы, вторые входы сумматоров по модулю два которой являются входами блока 4 (11) 5 сумматоров по модулю два и соединены с соответствующими входами переключателей 20 группы переключателей.Блок 1 управления выполнен микропрограммным.ОУстройство работает следующим образом.По сигналу (фиг. 4 о ) на шине "Установка" 15 Флок 1 управления вьдает на вторую группу входов первого мультиплексора 6, третью группу входов второго мультиплексора 7, третью группу входов третьего мультиплексора 10 и третью группу входов четвертого мультиплексора 13 управляющие коды А(1), Б(2), В(1) и Г(2) соответственно (фиг, 4 г, , Р,ж), которые обеспечивают передачу кодов с первой 18 и второй 19 групп входных шин устройства через второй 7, четвертый 13, первый 6 и третий 10 мультиплексоры соответственно на установочные входы первого 5 и второго 12 генераторов псевдослучайных чисел и первого 3 и второго 9 регист ров. Эти коды по сигналам с первого (71), третьего (73), шестого (4) и пятого (6) выходов блока 1 управления (фиг. 4 и , Л, и , и) заносятся соответственно в первый регистр 3, пер-З 5 вый генератор 5 псевдослучайных чисел, второй регистр 9 и второй генератор 12 псевдослучайных чисел, т.е. в них заносятся соответственно коды ное состояние генераторов 5 и 12 псевдослучайных чисел:- их соК+2 стояние в (1+2)-й такт работы, если их начальное состоянием , т.е.11 к+а1 к+о ф- это состояния, которые они дол-Ю жны принять через два такта, если их исходное состояние быпок+оПосле того, как генераторы 5 и 12 псевдослучайных чисел установлены в исходное состояние, на вторых груп пах их выходов появляется кодФк+а а на первых группах их выходов - кодГенератор 5 псевдослучайных чиК+1сел, первый блок 4 сумматоров по модулю два и генератор 12 псевдослу чайных чисел, второй блок 11 сумматоров по модулю два соединены попарно между собой так, что, если на первой группе выходов генераторов 5 и 12 псевдослучайных чисел появляется код, то на выходах блоков 4 ик11 сумматоров по модулю два - кодкФ 9 Следовательно, в устройстве в один и тот же такт формируется трип-разрядных псевдослучайных числакто ф -кфК+2В это же время блок 1 управления формирует сигнал Д(1), а затем Д(2) (фиг, 4). При этом на третьей группе его выходов должен появляться код-й=Й (в противном случае занесеоние кодане состоится). Это - иск+оходное состояние устройства, для которого 1 = 0 (блоки 2-4, фиг. 3),По сигналу пуска на шине "Пуск" 16 под действием тактовых сигналов (фиг. 4 6 и о соответственно), поступающих на третий вход блока 1 управления, последний вырабатывает сигналы на своих втором и четвертом выходах (сигналы 2 и 5 соответственно) . Под действием этих сигналов (фиг, 4 К ин ) генераторы 5 и 12 псевдослучайных чисел каждьп раз переходят из .-го в новое, (.+1)-е, состояние; (где 1 с = 1,2, ,), Следовательно, новые коды а (1 с = 1,2,)(ЕК+1 ф к+ - 1,2,) появляются на входах и выходах первого 4 и второго 11 блоков сумматоров по модулю два, если сбоев в работе генераторов 5 и 12 псевдо- . случайных чисел нет, При этом код на вторых группах выходов генераторов 5 и 12 псевдослучайных чисел через два такта должен стать таким, каким он является на выходах блоков 4 и 11 сумматоров по модулю два соответственно в данном такте.Первый 2 и второй 8 блоки сравнения в каждом такте осуществляют проверку на равенство кодов с выходов генераторов 5 и 12 псевдослучайных чисел с кодами с выходов первого 3 и второго 9 регистров соответственно, формируя на своих выходах сигналы, подаваемые на четвертый и пятый входы бЛока 1 управления (фиг, 4 Р, с сигналы Х 1 и Х 2 соответственно). Если эти сигналы отражают равенство кодов, то блок 1 управления вырабатывает сигнал, например Д 1 (фиг.4), и на выход устройства проходит новое псевдослучайное число. Одновременно вырабатываются сигналы А(2), У 1, В(2) и 74, под действием которых в первый 3 и второй 9 регистры запи 1275741сываются коды следующих по порядку псевдослучайных чисел с выходов первого 4 и второго 11 блоков сумматоров по модулю два соответственно,Далее, если на вход устройства не по ступает сигнал .установки по шине Установка" 15, блок 1 управления вырабатывает сигналы Х 2 иХ 5 и такты работы устройства повторяются (Фиг. 3, блоки 5-8, 1 О и 15) . 1 ОЕсли в каком-либо генераторе псевдослучайных чисел, например в генераторе 5, возникает сбой, то код на выходе первого регистра 3 не совпадает в данном такте с кодом, сформи рованньМ на первой группе выходов генератора 5 псевдослучайных чисел.При этом значение сигналов на выходах первого 2 и второго 8 блоков сравнения (Х 1 и Х 2 соответственно) не сов падают, Блок 1 управления в этом случае вырабатывает сигналы Б(1) ХЗ и сигнал на выходе 22 (Фиг. 4 т),сигнализирующий о наличии сбоя в генераторе 5 псевдослучайцьх чисел, Далее блок 1 Формирует сигналы Д(1), Л(2) Х 1, В(2) и Х 4, обеспечивающие занесение кодов в регистры 3 и 9. Затем блок 1 управления вырабатывает сигналы Х 2 иХ 5 и процедура повторяется 30 до появления сигналов, равных нулю, на выходах 22 и 23 блока 1 управления (фиг.4 т, у) и блоков 9, 11 - 14 (Фиг,3) . Таким, образом, ца выходе устройства формируется истинное псевдослучайное 35 число, если сбой происходит в каком в , либо из двух генераторов 5 и 12 псевдослучайцых чисел неодновременно, В случае сбоя в обоих генераторах псевдослучайных чисел блок 1 управления 40 останавливает работу устройства под действием одинаковых, указывающих на сбой, значений сигналов Х 1 и Х 2 ца выходах первого 2 и второго 8 блоков сравнения, 45Ф о р м у л а изобретения1. Устройство для формирования псевдослучайных чисел, содержащее 50 блок управления, шины "Установка", "Пуск" и "Такт, являющиеся соответственно первым, вторым и третьим входами блока управления, четвертый вход которого соединен с выходом первого 55 блока сравнения, первая группа входов которого соединена с выходами первого регистра, вход которого соединен с первым выходом блока управления, первый блок сумматоров по модулю два, входы которого соединены свходами второй группы входов первого блока сравнения и первой группой выходов первого генератора псевдослучайных чисел, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока управления, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности формирования псевдослучайных чисел, в него введены первый, второй,третий, четвертый и пятый мультиплексоры, второй блок сравнения, второйрегистр, первая и вторая группы входных шин, второй блок сумматоров помодулю два, второи генератор псевдослучайных чисел, первая группа выходов которого соединена с первой груп -пой входов второго блока сравнения ивходами второго блока сумматоров помодулю два, выходы которого соединеныс входами первой группы входов третьего мультиплексора, выходы которого соединены с установочными входамивторого регистра, выходы которого соединены с второй группой входов второго блока сравнения, выход которого соединен с пятым входом блока управления, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно спервым и вторым входами второго генератора псевдослучайных чисел, втораягруппа выходов которого соединена спервой группой входов пятого мультиплексора и первой группой входов второго мультиплексора, выходы которого соединены с установочными входами первого генератора псевдослучайных чисел, вторая группа выходов которого соединена с второй группой входов пятого мультиплексора и первой групнпои входов четвертого мультиплексора,выходы которого соединены с установочными входами второго генераторапсевдослучайных чисел, а вторая группа входов - с второй группой входоввторого мультиплексора и первой группой входных шин, вторая группа входных шин соединена с первой группой . входов первого мультиплексора и второй группой входов третьего мультиплексора, третья группа входов которого соединена с первой группой выходов блока управления, вторая, третья, четвертая и пятая группы выходов которого соединены соответствен 1275741но с третьей группой входов четвертого мультиплексора, третьей группой входов пятого мультиплексора, третьей группой зходов второго мультиплексора и второй группой входов пер 5 вого мультиплексора, выходы которогосоединены с установочными входами первого регистра, а третья группа входов - с выходами первого блока сумматоров по модулю два, шестой вы ход блока управления соединен с входом второго регистра. 2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок сумматоров по модулю два содержит группу переключателей и группу сумматоров по модулю два, выходы которыхявляются выходами блока сумматоровпо модулю два и соединены с соответствующими входами переключателейгруппы, выходы соответствующих переключателей которой соединены с первыми входами соответствующих сумматоров по модулю два группы, вторыевходы сумматоров по модулю два которой являются входами блока сумматоров по модулю два и соединены с соответствующими входами переключателейгруппы переключателей.816 Подписитвенного комитета СССРретений и открьггий-35, Раушская наб., д. 4/ 80/56 Тираж ВНИИПИ Государ по делам изо 113035, Москва, Ж