Генератор цифровых последовательностей

(56) Авторское свидетельство СССР Ю 1116431, кл, С 06 Г 11/00, 1983.Иванов М.А., Кларин А.П. Генераторы псевдослучайных последовательнос" тей.- М.: Изд-во МИФИ, 1987, с. 25. (54) ГЕНЕРАТОР ЦИФРОВЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ(57) Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может использоваться для генерации тестовых воздействий при контроле дискретных объектов, для построения синхронных 1 та ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГК 1 Т СССР К АВТОРСКОМУ СВИ счетчиков и делителей цастоты. Цельизобретения - расширение функциональ"ных возможностей генератора за счетформирования последовательностей любой длины. Генератор цифровых последовательностей содержит И регистров1, И блоков 2 умножения, И блоков 3сложенияблок 4 деления, дешифратор 5 и элемент И-НЕ 7, где Х - сте"пень образующего многоцлена. Подключая въход изменения режима генератора к соответствующим входам заданиярежима, оставшиеся из которых подклю"чаются к шине "Лог, 0", можно изменять число состояний последовательныхэлементов генератора, что приводитк желаемому изменению длины формируемой последовательности, 12 ил.,3 151Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может использоваться в системах тестового диагностирования дискретных объектов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора эа счет Формирования последовательностей любой длины И, где 1МНа фиг. приведена структурная схема генератора; на фиг,2 - пример конкретной реализации генератора чет,веричных последовательностей при Ь 2 з, И щ З,ф(х) =х + х+х,+ы; на фиг.3 - последовательность переключения регистров генератора, на Фиг.1 - пример конкретной реализации генератора для случая Ь д 2, К = 1, ф(х) = х+ х + 1; на Фиг.5 - пос" ледовательные состояния генератора при "Лог. 0" на всех входах на фиг.б - соответствие между элементами поля СР (2) и кодом в регистрах генератора; на фиг.7- правила умножения на м (деления на ы); на фиг,8 - правила сложения в по ле СР (2); на Фиг.9 - блок деления на ы; на фиг,10-12 - соответственно блоки сложения генератора.Генератор цифровых последовательностей (фиг.1) содержит Я регистров 1, где И - степень образующего многочлена Ф(х) = ах +,+ а,х+.и++ а,х + а, - примитивного над полем Галуа из Ь элементов, Н блоков 2 умножения в поле СР(Ь), причем величина, на которую происходит умножение в -м блоке, равна "му коэффициенту ф(х), Б блоков 3 сложения в поле СР(Ь), блок ч деления в поле СР(Ь), причем величина, на которую происходит деление, равна а дешифратор 5, входы 6 задания режима и элемент И-НЕ 7, а также входы 8 и9 и выход 10.Если все коэффициенты а, отлицны От нуля, тО номер блока сложения, к управляющему Входу которого пОдклю"чается первый Выход дешифретора 5,безразличен, бсли же некоторые коэфФициенты а, равны нулю, то первыйвыход Дещифратора 5 Должен быть обя"ЭВТВЛЬНО ПОДКЛЮЧФН К ОДНОМУ ИЭ ТФХ1-х блоков сложения, для которых справедливо а ;.,О.Перед началом работы все регистры 1, кроме того, выходы которого соединены с группой входов блока 33 чч 9 сложения с управляющим входом, уста 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 55 навливаются в нулевое состояние,Регистр 1 выходы которого. соединеныс группой входов блока 3 сложения суправляющим Входом, перед началом работы должен быть установлен в состояние, отличное от нулевого, Это условие является обязательным для нормального Функционирования генератора, Далее будем считать, что указанный регистр будет устанавливатьсяВ состояние "1" (код 00001) - наФиг.1 это регистр 1,Регистры 1 выполняют функции элементов задержки на один такт, ихразрядность равна К 3 1 оВ,Ь 1 (приЬ = 2, К = 1). Блоки 2-Й представляют из себя комбинационные схемы,которые строятся на основе соответствующих им таблиц истинности. Последние однозначно определяются правилами умножения, сложения и деленияв поле СР(Ь). Если Ь это - степень"2", указанные блоки легко реализуются на сумматорах по модулю два.В примере,.рассмотренном на фиг.2,блоки 2 осуществляют умножение на 1,что эквивалентно простой передачесигналов с входов блоков на выходыбез изменения. По указанной причинеблоки 2 на фиг.2 показаны пунктирнойлинией. Блок М осуществляет делениена -а, = -ы = ж (умножение на ы),где ы -,примитивный элемент поляСР(2) = 10,1,ы,оР , Разрядность каждого из регистров 1 на фиг.2 равнаК =1 оц 1 = 2. Сигнал х на первомвыходе дешифратора 5 принимает единичное значение, когда регистры 1находятся в одном из состоянийИ) СЧ, И)о, И)й, И) 3Г 1 0 03 или Я (с) = 0 хх ( (с)Я"= 0 0 0, гдеч .(е) - содержимое х-го регистра вмомент времени , Сигнал у на второмвыходе дешифратораравен "1", когда регистры 1 генератора находятсяВ состоянии Ц (с) л1 0 0 , сигналВ на третьем Выходе дешифратора равен "1" когда регистры 1 находятсяв состоянии, предшествующем состоянию Ц " (Ф), для случая, рассмотренного нд фиг,2 это - соатояние 1 щ.В случае, рассмотренном на Фиг.4,все коэффициенты а, равны либо "0",либо "1", поэтому все блоки 2 и чвырождаются. Блоки 3 превращаются всумматоры по модулю два, регистры 1,6,ю Уся видом образующего многочлена,. вы" ходы М регистров образуют И групп информационных выходов генератора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возмож" ностей за счет формирования последовательностей любой длины, в генератор введен элемент И-НЕ, причем такВходы, подключенные кшине "Лог.0" Входы, подключенные к выходу 9 Числосостоянийустройства б,бг,б,бнет61,бэ,б 6 16 15 151344в г-триггера. Сигнал на первом выходе дешифратора 5 равен "1", когдатриггеры 1 - 1, находятся в одномиз состояний0 0 03 или 0 0 0 03.Сигнал на втором выходе дешифратора 5 равен "1", когда генератор находится в состоянии0 0 0 , Сигнална третьем выходе дешифратора 5 равен "1", когда генератор находитсяв состоянии Г 0 0 13.Рассмотрим работу генератора напримере устройства, показанного нафиг.2, Если на всех входах б заданиярежима генератора "Лог. 0", устройство проходит через все свои состояния, показанные на фиг.3, и формируеттаким образом сдвинутые копии Й,ч ги Я з ) последовательностисоответствующей ф(х) = х + х 2 + х ++ ы, длиной Ь " = 4 э = 64,Подключив выход 9 изменения режима устройства к первому (вес 2) извходов бг и подключив оставшиеся пятьвходов 6 к шине "Лог, 0", получим 25генератор последовательности длиной 64 - 1 = 63, так как одно из состояний генератора, а именно .О 0 01,будет пропущено. Подключив выход 9к первому из входов бз и подключивоставшиеся входы б к шине "Лог. 0",получим генератор последовательностидлиной 64 - 2 = 62, так как будетпропущено уже два состояния Ь 0 О 0и0 1 0 1. Подключив выход 9 к всемвходам 6, получим генератор последовательности длиной 64 - 3 = 61, таккак будет пропущено три состояния0 0 01, ЕО 1 03 и СО 0 13 и т.д.Во всех случаях появление последнегосимвола последовательности, снимаемой с выходов одного из регистров 1,будет сопровождаться появлением сигнала конца формирования на выходе 10генератораИналогично работает генератор,показанный на фиг.4. Исходные данныедля построения генератора с любымчислом состояний от 1 до 1 б представлены в таблице,Таким образом, положительный эффект от использования генератора заключается в расширении его функциональных возможностей: генератор может иметь любое число состояний от 1идо Ь и таким образом формировать последовательности любой длины. формула изобретения,Генератор цифровых последовательностей, содержащий М регистров, где И - степень образующего многочлена,блоков сложения, М блоков умножения, блок деления и дешифратор, тактовые входы Ы регистров объединены и являются тактовым входом генератора, выходы -го блока сложения соединены с информационными входами д-го регистра, выходы -го блока умножения соединены с первой группой входов (И-г.+1)-го блока сложения, вы- ходы 1-го регистра соединены с второй группой входов (+1)-го блока сложения, где г. = 1,И, 1 = 1,(И-), выходы И-го регистра через блок деления соединены с входами И блоков умножения, выходы М регистров соединены соответственно с входами дешифратора, первый выход которого соединен с управляющим входом К-го блока сложения где значение К определяет 1513 М 9товый вход генератора соединен с первым входом элемента И-НЕ, второйвход .которого соединен с вторым выходом дешифратора, третий выход которого и выход элемента И-НЕ являютсясоответственно выходами изменениярежима и конца формирования генератора, первая группа входов задания режима генератора соединена с второй группой входов первого блока сложения, (1+1)-ная группа входов задания 5 режима генератора соединена с третьей группой входов Я+1)-го блока сложения,.Ос гавитег)ь И. Игзанов 1 ерад 31,05 ийнык Кор Реда,;ар Л.З.й,ода Э. Лончд ко 1 )0 3;") роив водт генно и ьддтеп ьс кий кол)бина т Патент ) Г У)кГОрОДп, Гд Гдр аказ .г): н 1ВИИ ГО ираж 668 кониг ет а поМосква, Яэобрете Раунс)одписное лк и открытилм при ГКНТ СССР набер д 1/5