Генератор псевдослучайных последовательностей

(72) Автор нэобрете зуб В МА :М 4 Р 1 4 ; (7) Заявнтел ЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ боткиельностей,братного 10реверснв"ь каждогосхемы,и обратноИзобретение относится к аычислй - гельной технике, в частности к гене раторам псевдослучайных последовательностей, и может быть использова" но в качестве генератора ппевдослучайных тестов для диагностирования дискретных объектов автоматики и вычислительной техники.Известно устройство выра псевдослучайных последоват в которых для обеспечения о сдвига регистр выполнен по ной схеме и в обратную связ канала включены логические управляемые шинами прямогого сдвига 1.Однако в этих устройствах не реше- ны задачи возврата генератора в задан-. ное оператором состояние и блокировки вывода повторякзцихся отрезков теста, что затрудняет использование его при поиске кратных дефектов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор псевдослучайных последовательностей, содержащий генератортактовых импульсов, блок начальнойустановки, выход которого соединенсо входом установка реверсивногорегистра сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной связи, индикатор, реверсивный счетчик, группуэлементов И, элемент И, формировательимпульсов и элемент ИЛИ, входы которого являются входами генератора,а выход элемента ИЛИ через формирователь импульсов соединен с первым входом элемента И, второй вход которогосоединен с выходом генератора такто".с.вых импульсов. Выход элемента И подключен ко входам "Сдвиг" реверсивногосчетчика и реверсивного регистрасдвига с сумматором по модулю два вцепи обратной связи, выходы которогосоединены с первыми входами группыэлементов И соответственно, выходыкоторых являются выходами генератора,а вторые входы группы элементов Иподключены ко входу "Суммирование"и объединены с суммирующими входамиреверсивного счетчика и реверсивногорегистра сдвига с сумматором по мо- .дулю два в цепи обратной связи, вычитающий вход которого подключен ковходу "Вычитание" и объединен с вычитающим входом реверсивного счетчика,Выходы реверсивного счетчика подключены ко входам индикатора соответственно, вход "Сброс" реверсивного.счетчика подключен к выходу блоканачальной установки 2 1,Недостатком известного устройства являются временные потери во время возврата генератора в произвольно заданное состояние, предшествующее состоянию генератора в момент обнару" жения очередного дефекта. Временные потери .образуются вследствие одинаковой скорости работы генератора как во время выработки тестовой последовательности, так и во время его реверса, Тактовая частота генератора при выработке тестовой последовательности определяется исходя из максимально возможной величины задержки в цепях диагностируемых объектов, в то время, как при реверсе тактовая частота может быть выбрана с учетом только быстродействия элементов, на которых проектируется генератор. Таким образом, тактовая частота во время реверса может быть значительно выше тактовой частоты при выработке тестовой последовательности, особенно, если иметь ввиду, что диагностируемый объект может быть построен на элементной базе с быстродействием гораздо меньшим быстродействия элементов собственно генератора. Однако в известном устройстве отсутствуют элементы и связи, позволяющие изменять скорость работы генератора в зависимости от его режима или с помощью оператора. Кроме того, в известном устройстве не.решена задача автоматической установки в заданное состояние при работе в автономном режиме 1 без ЭВМ , что приводит к дополнительным временным потерям. Эти дополнительные временные потери возникают вследствие того, что при автономном режиме работы генератора оператор управляет входами известного устройства непосредственно от органов управления, например, кнопочных переключателей. ,При этом при автоматическом запуске,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 учитывая скорость работы генератораи время реакции оператора, последнему трудно остановить генератор точно в заданном состоянии. Поэтому дляточной установки требуется дополнительная подгонка состояния генератора с помощью кнопки пошагового запуска. Естественно, что при увеличении скорости. работы генератора во время реверсй, данный недостаток проявляется еще сильнее. В известном устройстве отсутствуют элементы и связи, позволяющие осуществить точную установку генератора в заданное состояние при его автономной работе, В то же время известно, что генераторы псевдослучайных тестов в основном используются в автономных тестерах, не требующих управления от ЭВМ (что и является одним из основных достоинств).Цель изобретения - повышение эффективности генератора псевдослучайных последовательностей за счет сокращения времени возврата его в произвольно заданное состояние, предшествующее состоянию в момент обнаружения дефекта, что повышает в конечном счете его быстродействие.Указанная цель достигается тем,что в генератор, содержащий генератор тактовых импульсов, блок начальнойустановки, выход которого соединенсо входом "Установка" реверсивногорекуррентного регистра сдвига ивходом "Сброс" реверсивного счетчика,выходы которого подключены ко входаминдикатора, причем входы "Сдвиг","Суммирование", и "Вычитание" реверсивного рекуррентного регистра сдвига объединены с одноименными входамиреверсивного счетчика и подключенык выходу первого элемента И, первомуи второму управляющему сдвигом входам генератора соответственно, выходы реверсивного рекуррентного регистрасдвига соединены с первыми входамиэлементов И группы, выходы которыхявляются выходами генератора, вторыевходы элементов И группы подключенык первому управляющему сдвигом входугенератора, а первый вход первогоэлемента И подключен через формирователь импульсов к выходу элементаИЛИ, первый вход которого являетсяпервым входом генератора, содержитвторой счетчик, элемент НЕ, второй,третий, четвертый, пятый и шестойэлементы И, второй элемент.ИЛИ, управляемый делитель частоты, блок пе"877553 реключателей и блок ввода программы, входы которого соединены с выходами блока переключателей, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу первого элемента И, а его 5 входы соединены с выходами второго и третьего элементов И, первый вход второго элемента И подключен к выходу управляемого делителя, первый и второй входы которого соединены со ответственно с первым выходом блока ввода программы и параллельно первому входу третьего элемента И с выходом генератора тактовых импульсов, первые входы четвертого, пятого и шесто го элементов И объединены и подключены ко второму входу генератора, объединенные вторые входы второго и четвертого и объединенные вторые входы третьего, пятого и шестого элементов И щ соединены с первым и вторым управ 1ляющим сдвигом входами генератора соответственно при этом третий вход пятого элемента И через элемент НЕ подключен к выходу второго счетчика, 25 вход "Сброс", которого соединен с выходом блока начальной установки и вторым выходом блока ввода программы, первый и второй входы второго счетчика подключены к третьему выходу блока ввода программы и шестого элемента И соответственно третий вход шестого элемента И соединен с выходом первого элемента И, а выходы четвертого и пятого элементов35 И подключены ко второму и третьему входам первого элемента ИЛИ соответственно. Реверсивный регистр 1 содержит в каждом канале сдвига сумматоры 2 и 3 по модулю два, Методы построения реверсивного регистра 1 и сумматоров 2 и 3 по модулю два, а также подключения информационных входов сумматоров по модулю два к разрядным выходам регистра 1 известны. Разрядные выходы регистра 1 соединены с соответствующими выходами 4 устройства через группу элементов И 5, управляющие входы которых подключены к входу 6 "Суммирование", который также соединен с суммирующими входами реверсивного регистра 1, реверсивного счетчика 7, вторыми входами второго 8 и Блок ввода программы содержит 4 р группу формирователей одиночногоимпульса, входы которых являются входом блока, первая группа выходов формирователей одиночных импульсов группы подключена соответственно 45 ко входам преобразователей позиционного кода в двоично-десятичный группы, выходы которых подключены соответственно ко входам дешифраторов двоично-десятичного кода группы,выходы которых являются первым выходом блока, вторым выходом которого является выход формирователей одиночных импульсов группы, вторая груп" па выходов которого соединена соот 55 ветственно со входами преобразователя позиционного кода в двоично-деаятичный, выход которого является третьим выходом блока. Введение управляемого делителя частоты, второго и третьего элементов И, . второго элемента ИЛИ, блока ввода программы и блока переключателей с соответствующими связями между вновь введенными блоками, а также между вновь введенными и известными блоками, позволяет реализовать наиболее простыми техническими средствами изменение тактовой частоты в зависимости от режима работы генератора псевдослучайных последователь" ностей. Во время реверса тактовая частота максимальна и равна частоте выходных сигналов генератора тактовых импульсов. При выработке тестовой последовательности тактовая частота уменьшается путем задания нужного коэффициента деления с помощью блока переключателей и блока ввода программы. При этом величина коэффициента деления делителя определяется временными параметрами диагностируемого объекта и может быть постоянной для целого класса объектов. Введение ".второго счетчика, элемента НЕ, четвертого, пятого и шестого элемента И совместно с упомянутыми выше блоком ввода программы и блоком переключателей с соответствующими связями, позволяет обеспечить при поступлении сигнала автоматического запуска точную установку генератора псевдослучайных последовательностей в любое произвольно заданное состояние, предшествующее состоянию, в котором обнаружен дефект.На фиг.1 представлена схема генератора псевдослучайных последовательностей на фиг.2 - схема управляемого делителя; на фиг,З - схема блока Ъвода программы."Сдвиг" реверсивного регистра 1 иреверсивного счетчика 7, а такжек третьему входу элемента И 13. Выход блока 15 переключателей подключен к входу блока 16 ввода программы,в качестве которого может быть использован например,.счетчик с предварительной уставкой, первый, второй и Бтретий выходы которого соединеныс первым входом управляемого делителя 17, входом "Сброс" и первым входом счетчика 18 соответственно.Выход элемента И 13 подключен к вто-рому входу счетчика 18, выход которого через элемент НЕ 19 соединенс третьим входом элемента И 12, Первые входы элементов И 9, 12,13 объединены и подключены к входу автоматического запуска 20 устройства,Вход 21 пошагового запуска устройства соединен с первым входом первогоэлемента ИЛИ 22, второй и третийвходы которого подключены к выходамэлементов И 9 и 12 соответственнаа выход элемента ИЛИ 22 через Формирователь импульсов 23 подключен кпервому входу элемента И 14, второйвход которого соединен с выходомвторого элемента ИЛИ 24. Первый ивторой входы элемента ИЛИ 24 подключены к выходам элементов И 8 и 11соответственно. Первый вход элементаИ 11 объединен со вторым входом управ"ляемого далителя 17 и подключен к48выходу генератора 25 тактовыхимпульсов, Входы "Сброс" счетчиков 7 и 13,а также вход "Начальная установка"реверсивного регистра 1 объединеныи подключены к выходу блока 26 начальной установки, Выходы счетчика 7подключены к входам индикатрра 27соответственнб.Второй вход 28 управляемого дапителя 17 соединен с выходом генератора 5025 тактовых импульсов. Выходы ш делителей 29 на и подключены к первымвходам соответствующих элементовИ 30, вторые входы которых являютсяпервым входом 31 управляемого делителя 17, соединенным с первым выходомблока"16 ввода программы, Выходы эле.ментов И 30 подключены к соответствующим входам а элементов ИЛИ 32, выходы которых соединены с входами элемента И ЗЗ,.Выход 34 элемента И 33 является выходом программируемого делителя 17 и подключен также к входам установки в "0" делителей 29 нао. В зависимости от информации, поступающей на первый вход управляемогоделителя 17, коэффициент деления может меняться от 1 до величины пхв.Блок 16 ввода программы содержитгруппу Формирователей 35 одиночногоимпульса, содержащую, в свою очередь,первую группу формирователей 36 одиночного импульса, вторую группу Формирователей 37 одиночного импульсаи Формирователь 38 одиночного импульса 38, Выходы 39 блока формироватепей 35 одиночного импульса являютсявходом блока 16 ввода программы,соединенным с выходом блока 15 .переключателей. Выходы первой группы Формирователей 36 одиночного импульсасоединены со входами блока преобразователей позиционного кода .в двоич"но-десятичный,40, который содержит впреобразователей 41,позиционногокода в двоично-десятичный, где шравно количеству делителей 29 на и;Выходы преобразователей 41 позиционного кода в двоично-десятичный соединены с входами соответствующих де-шифраторов 42 двоично-десятичногокода, выходы 43 ноторых являются пер-,вым выходом блока 16 ввода программы иподключены к первому входу программируемого делителя 17, Выходывторой группы формирователей одиночного импульса 37 подключены ко входампреобразователя 44 позиционного кодав двоично-десятичный,.выходы которогоявляются третьим выходом: 45 блока16 ввода программы, который соединенс первым входом счетчика 18. Выходформирователя 38 одиночного импульсаявляется вторым выходом 46 блока16 ввода программы и подключен квходу "Сброс" счетчика 18Устройство работает следующим об-разом,При наличии сигнала на входе 6"Суммирование" и на одном из входовустройства(на входе 20 " при автоматическом запуске, на входе 21при пошаговом запуске)на выходе Формировашеля 23 импульсов, запускаемогочерез элемент ИЛИ 22, соответственноили устанавливается уровень логической единицы (последовательность им87753 25 35 пуЛЬсов при использовании системы импульсных или импульсно-потенциальных элементов), или вырабатывается одиночный импульс, которые подаются на вход элемента И 14, на другой вход которого непрерывно поступают импульсы с выхода генератора 25 тактовых импульсов через управляемый делитель 17 частоты, элемент И 8 и элемент ИЛИ 24. Коэффициент деления 1 О делителя 17 частоты задается блоком 15 переключателей с помощью блока 16 ввода программы, а величина коэффициента деления выбирается исходя из временных параметров диагности руемого объекта. Для определенных объектов коэффициент деления может быть и равным единице. Сигналы с выхода элемента 14, поступающиена вход "Сдвиг" реверсивного регистра сдвига 1, сдвигают информацию, записанную в него с помощью узла 26 начальной установки. В режиме "Суммирование" сигналы, снимаемые с разрядных выходов регистра 1,через группу элементов И 5, открытых сигналом на входе 6 "Суммирование", поступают на выходы 4 устройства.Счетчик 7, установленный в нулевое состояние сигналом с выхода узла30 начальной установки 26, при наличии сигнала на входе 6 считает импульсы сдвига, поступающие на вход "Сдвиг" регистра 1. При этом индикатор 7 отображает в цифровой форме номер состояния регистра 1, В случае регистрации дефекта сигнал с входа 6 снимается. Также прекращается подача сигналов на входы устройства 1 на вход 20 - при автоматическом запуске, на вход 21 - при пошаговом за" пуске). Сдвиг информации в регистре 1 и суммирование импульсов сдвига в счетчике 7 прекращается, При необходимости установки генератора в од 45 но из предшествующих состояний оператор с помощью блока 15 переключателей и блока 16 ввода программы производит установку счетчика. 18 известным способом в нужное состояние, предварительно сбрасывая его в нулевое состоя 50 ние, а затем подает, также известным способом, сигнал на вход 10 "Вычита-, ние" и вырабатывает сигнал автоматического запуска на входе 20. Поскольку в это время сигнал на выходе счетчика55 18 отсутствует, элемент НЕ 19 вырабатывает на своем выходе разрешающий сигнал для элемента И 12. Выходной 3 10сигнал элемента И 12 через элементИЛИ 22.поступает через формировательимпульсов 23 на вход элемента И 14на второй вход которого через элементИ 11 поступают тактовые импульсынепосредственно с выхода генератора25 тактовых импульсов. Элемент И 14вырабатывает импульсы сдвига. Информация в регистре 1 сдвигается в обратном направлении, а счетчик 7 вычитает импульсы сдвига из ранее полученного количества, Во время обратгного сдвига сигналы на выходах 4отсутствуют, так как нет разрешающегосигнала на управляющих входах группыэлементов И 5. В это же время счетчик18 также считывает импульсы сдвига,поступающие на его вход через элементИ 13. При достижении счетчиком 18состояния, заданного с помощью блока15 переключателей и блока 16 вводапрограммы, на его выходе вырабатывается сигнал, запрещающий работу элементаИ 12. В результате элемент И 14 прекращает выработку импульсов сдвига,и сдвиг информации в регистре 1 прекращается, Счетчик 7 останавливаетсяи нндицирует с помощью индикатора27 заданное состояние регистра 1.Счетчик 18 также прекращает свою работу. Сигнал запуска со входа 20 снимается. При пошаговом запуске генератора и наличии сигнала на входе 10"Вычитание" выработка импульсовсдвига осуществляется аналогичнорежиму работы от сигнала автоматического запуска за исключением того,что сигнал на вход элемента ИЛИ 22поступает непосредственно со входа21. Счетчик 18. во время реверса припошаговом запуске не работает.По окончании реверса операторможет повторно выработать требуемыйотрезок теста.По сравнению с известным в предлагаемом устройстве уменьшено времявозврата генератора в произвольное предшествующее состояние, а именно: тактовая частота во время реверса может быть значительно увеличена, так как определяется только быстродействием элементной базы собственно генератора, а не временными параметра. ми диагностйруемого объекта реализуется точная установка в заданное состояние при автоматическом запуске во время реверса при использовании генератора в автономном режиме. Сокрацение времени возврата генератораповышает эффективность устройствапри применении его в составе генератора псевдослучайных тестовФормула изобретения 40 51. Генератор псевдослучайных последовательностей, содержащий генератор тактовых импульсов, блок начальной установки, выход которого соединен со входом "Установка" реверсивного рекуррентного регистра сдвига и входом "Сброс" реверсивного счетчика, выходы которого подключены ко входам индикатора соответственно, причем входы "Сдвиг", "Суммирование" и "Вычитание" реверсивного рекуррентного регистра сдвига объединены с одноименными входами реверсивного счетчи/ ка и подключены к выходу.,первого элемента И, первому и второму управляющему сдвигом входам генератора соответственно, выходы реверсивного рекуррентного регистра сдвига соединены с первыми входами элементов И группы выходы. которых являются выходами генератора, вторые входы элементов И груп-, пы подключены к первому управляющему сдвигом входу генератора, а первый .вход первого элемента И подключен через формирователь импульсов к выч 30 ходу первого элемента ИЛИ, первыи вход которого является первым входом генератора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия генератора, он содержит счетчик, элемент НЕ, второй, третий З 5 четвертый, пятый и шестой элементы И, второй элемент.ИЛИ, управляемый де- литель частоты, блок переключателей и блок ввода программы, входы которого соединены с выходами блока переключателей, выход второго элемента ИЛИ подключен ко второму входу первого элемента И, а входы второго элемента ИЛИ соединены с выходами второго и третьего элементов И, пер вый вход второго элемента И подключен к выходу управляемого делителя, первый и второй входы которого соединены соответственно с,первым выходом блока ввода программы и с вы-. ходом, генератора тактовых импульсов,первые входы четвертого, пятого и шестого элементов И объединены и подключены ко второму входу генератора, объединенные вторые входы второго и четвертого и объединенные вторые входы третьего, пятого и шестого элементов И соединены с первым и вторым управляющими сдвигом входами генератора соответственно, при этом третий вход пятого элемента И через элемент НЕ подключен к выходу счетчика, вход "Сброс" которого соединен с выходом блока начальной установки и вторым выходом блока ввода программы, первый и второй входы счетчика подключены к третьему выходу блока ввода программы и шестого элемента И соответственно, третий вход шестого элемента И соединен с выходом первого элемента И, а выходы четвертого и пятого элементов И подключены ко второму и третьему входам первого элемента ИЛИ соответственно.2. Генератор по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что блок ввода программы содержит группуформирователей одиночного импульса, входы которых являются входом блока, первая группа выходов формирователей одиночных импульсов группы подключена соответственно ко входам преобразоватеней позиционного кода в двоичнодесятичный группы, выходы которых подключены соответственно ко входам дешифраторов двоично-десятичного кода группы, выходы которого являются первым выходом блока, вторым выходом которого является выход формирователей одиночных импульсов группы, вторая группа выходов которого соепинена соответственно со входами пре" образоваеляЛпозиционного кода в дво" ично-десятичный, выход которого является третьим выходом блока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США В 4009374, кл.235-92,опублик. 1977.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2611787/18-24,кл.С Об р 7/58, 198 прототип ),.877533 тавитель А, Карасоред А. Ач едактор В. Петраш Г. Назарова орр каэ 9616 7 48о к 3 Тираж 7В113 одписно НИИПИ Государственног омитета СССРпо делам изобретений и открытий035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45иал ППП Патент , г. Ужгород, ул, Проектная,