RU165983U1 - Генератор псевдослучайных последовательностей - Google Patents
Генератор псевдослучайных последовательностей Download PDFInfo
- Publication number
- RU165983U1 RU165983U1 RU2016121069/08U RU2016121069U RU165983U1 RU 165983 U1 RU165983 U1 RU 165983U1 RU 2016121069/08 U RU2016121069/08 U RU 2016121069/08U RU 2016121069 U RU2016121069 U RU 2016121069U RU 165983 U1 RU165983 U1 RU 165983U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- logic circuit
- inputs
- shift register
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F7/58—Random or pseudo-random number generators
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F7/58—Random or pseudo-random number generators
- G06F7/582—Pseudo-random number generators
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B29/00—Generation of noise currents and voltages
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/84—Generating pulses having a predetermined statistical distribution of a parameter, e.g. random pulse generators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
Генератор псевдослучайных последовательностей, содержащий n-разрядный сдвиговый регистр, n-й и (n-k)-й выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которой соединен со входом логической схемы НЕ, выход логической схемы НЕ подключен к последовательному D-входу сдвигового регистра, С- и R-входы сдвигового регистра соединены соответственно с тактовым входом и входом сброса генератора псевдослучайных последовательностей, отличающийся тем, что введены компаратор кодов, регистр хранения, вторая и третья логические схемы НЕ и логическая схема И, причем n выходов сдвигового регистра подключены шиной к n параллельным D-входам данных регистра хранения и первым n входам компаратора кодов, вторые n входов которого соединены с шиной кода диапазона, а выход «больше» подключен ко входу второй логической схемы НЕ, выход которой соединен с первым входом логической схемы И, ко второму входу которой подключен выход третьей логической схемы НЕ, вход третьей логической схемы НЕ соединен с тактовым входом генератора псевдослучайных последовательностей, а выход логической схемы И является его тактовым выходом и соединен с С-входом регистра хранения, n выходов регистра хранения являются выходами генератора псевдослучайных последовательностей, при этом R-вход регистра хранения подключен к его входу сброса, где n - целое число больше 1, а k - целое число больше 1 и меньше n.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к электронной технике и может быть использована в цифровых системах для построения генераторов шума.
Известны генераторы псевдослучайных последовательностей (См.: Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования.- М.: Мир, 2001., рис. 4.39, стр. 168.), содержащий n-разрядный сдвиговый регистр, n-й и m-й выходы которого подключены к 1-му и 2-му входам логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которой подключен к последовательному D-входу сдвигового регистра, С вход которого соединен с тактовым входом.
Недостатком устройства является отсутствие возможности формировать псевдослучайные последовательности в заданном диапазоне.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является генератор псевдослучайных последовательностей (См.: Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования.- М.: Мир, 2001., рис. 4.40, стр. 169.), содержащие n-разрядный сдвиговый регистр, n-й и (n-k)-й выходы которого подключены к 1-му и 2-му входам логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которой через логическую схему НЕ подключен к последовательному D-входу сдвигового регистра, С и R входы которого соединены соответственно с тактовым входом и входом сброса, при этом n выходов сдвигового регистра являются выходом устройства, где n - целое число больше 1, а к - целое число больше 1 и меньше n.
Недостатком устройства является отсутствие возможности формировать псевдослучайные последовательности в заданном диапазоне.
Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение возможности построения генераторов шума с заданным диапазоном его значений.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является достижение возможности формировать псевдослучайные числа в заданном диапазоне.
Сущность полезной модели состоит в том, что генератор псевдослучайных последовательностей содержит n-разрядный сдвиговый регистр, n-й и (n-к)-й выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которой соединен со входом логической схемы НЕ, выход логической схемы НЕ подключен к последовательному D-входу сдвигового регистра, С и R-входы сдвигового регистра соединены соответственно с тактовым входом и входом сброса генератора псевдослучайных последовательностей.
Новым в предлагаемой полезной модели является введение компаратора кодов, регистра хранения, второй и третьей логических схем НЕ и логической схемы И, причем n выходов сдвигового регистра подключены шиной к n параллельным D-входам данных регистра хранения и первым n входам компаратора кодов, вторые n входов которого соединены с шиной кода диапазона, а выход «больше» подключен ко входу второй логической схемы НЕ, выход которой, соединен с первым входом логической схемы И, ко второму входу которой подключен выход третьей логической схемы НЕ, вход третьей логической схемы НЕ соединен с тактовым входом генератора псевдослучайных последовательностей, а выход логической схемы И является его тактовым выходом и соединен с С-входом регистра хранения, n выходов регистра хранения являются выходами генератора псевдослучайных последовательностей, при этом R-вход регистра хранения подключен к его входу сброса, где n - целое число больше 1, а к - целое число больше 1 и меньше n.
Введение новых узлов и связей обеспечило формирование псевдослучайных последовательностей в заданном диапазоне, при этом каждое значение величины сопровождается тактовым импульсом.
На Фиг. 1 представлена схема генератора псевдослучайных последовательностей.
На Фиг. 2 представлена временная диаграмма работы генератора псевдослучайных последовательностей.
Генератор псевдослучайных последовательностей содержит n-разрядный сдвиговый регистр 1, логическую схему ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 2, регистр хранения 3, компаратор кодов 4, первую, вторую и третью логические схемы НЕ 5, 6 и 7 соответственно и логическую схему И 8.
Выходы n-й и (n-k)-й n-разрядного сдвигового регистра 1 подключены соответственно к первому и второму входам логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 2, выход которой соединен со входом первой логической схемы НЕ 5, выход которой подключен к последовательному D-входу сдвигового регистра 1. С и R-входы сдвигового регистра 1 соединены соответственно с тактовым входом и входом сброса генератора псевдослучайных последовательностей, при этом n выходов сдвигового регистра 1 подключены шиной к n параллельным D-входам данных регистра хранения 3 и первым n входам компаратора кодов 4, вторые n входов которого соединены с шиной кода диапазона, а выход «больше» подключен ко входу второй логической схемы НЕ 6, выход которой соединен с первым входом логической схемы И 8. Ко второму входу логической схемы И 8 подключен выход третьей логической схемы НЕ 7, вход которой соединен с тактовым входом генератора псевдослучайных последовательностей, а выход логической схемы И 8 является его тактовым выходом и соединен с С-входом регистра хранения 3, n выходов регистра хранения 3 являются выходами генератора псевдослучайных последовательностей, при этом R-вход регистра хранения 3 подключен к его входу сброса, где n - целое число больше 1, а k - целое число больше 1 и меньше n.
Генератор псевдослучайных последовательностей функционирует следующим образом.
На вход кода диапазона устройства задается код, определяющий верхнюю границу генерируемых случайных чисел. В нашем примере это 90, а максимальное число, формируемое сдвиговым регистром 1, составит 2∧n-1. Следовательно, необходимо выбрать n=7, т.е. сдвиговый регистр 1 должен быть 7-разрядным.
В момент времени Т0 (фиг. 2) сигналом на входе сброса будут обнулены сдвиговый регистр 1 и регистр хранения 3. С положительным фронтом входной тактовой частоты сгенерируется первое число (1) в сдвиговом регистре 1 (момент Т1 на фиг. 2). На выходе «больше» («>») компаратора кодов 4 будет нулевой уровень, т.к. значение кода на выходе сдвигового регистра 1 будет меньше установленного кода диапазона. Это позволяет сформироваться импульсу выходной тактовой частоты, сдвинутому на полпериода по отношению к входной тактовой частоте. Положительным фронтом выходной тактовой частоты код из сдвигового регистра 1 перепишется в регистр хранения 3 (момент Т2).
Так будет продолжаться, пока в сдвиговом регистре 1 не сформируется число, превосходящее 90 (момент Т3). На выходе «больше» компаратора кодов 4 появится единичный уровень, который запретит формирование выходного тактового импульса, поэтому число, превосходящее 90, не будет переписано из сдвигового регистра 1 в регистр хранения 3 и в нем сохранится предыдущее значение. При формировании в сдвиговом регистре 1 числа меньшего 90 (момент Т4) формирование выходных тактовых импульсов будет разрешено, что обеспечит перепись в регистр хранения 3 значений из сдвигового регистра 1.
Далее процесс будет протекать аналогичным образом (Т5…Т10 на фиг. 2). Таким образом, введение дополнительных узлов и связей обеспечило формирование псевдослучайных чисел в установленном диапазоне путем запрета переписи в регистр хранения 3 чисел, превосходящих заданное, при этом каждое случайное число сопровождается импульсом выходной тактовой частоты.
Claims (1)
- Генератор псевдослучайных последовательностей, содержащий n-разрядный сдвиговый регистр, n-й и (n-k)-й выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам логической схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которой соединен со входом логической схемы НЕ, выход логической схемы НЕ подключен к последовательному D-входу сдвигового регистра, С- и R-входы сдвигового регистра соединены соответственно с тактовым входом и входом сброса генератора псевдослучайных последовательностей, отличающийся тем, что введены компаратор кодов, регистр хранения, вторая и третья логические схемы НЕ и логическая схема И, причем n выходов сдвигового регистра подключены шиной к n параллельным D-входам данных регистра хранения и первым n входам компаратора кодов, вторые n входов которого соединены с шиной кода диапазона, а выход «больше» подключен ко входу второй логической схемы НЕ, выход которой соединен с первым входом логической схемы И, ко второму входу которой подключен выход третьей логической схемы НЕ, вход третьей логической схемы НЕ соединен с тактовым входом генератора псевдослучайных последовательностей, а выход логической схемы И является его тактовым выходом и соединен с С-входом регистра хранения, n выходов регистра хранения являются выходами генератора псевдослучайных последовательностей, при этом R-вход регистра хранения подключен к его входу сброса, где n - целое число больше 1, а k - целое число больше 1 и меньше n.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016121069/08U RU165983U1 (ru) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | Генератор псевдослучайных последовательностей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016121069/08U RU165983U1 (ru) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | Генератор псевдослучайных последовательностей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU165983U1 true RU165983U1 (ru) | 2016-11-10 |
Family
ID=57280521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016121069/08U RU165983U1 (ru) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | Генератор псевдослучайных последовательностей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU165983U1 (ru) |
-
2016
- 2016-05-27 RU RU2016121069/08U patent/RU165983U1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6631390B1 (en) | Method and apparatus for generating random numbers using flip-flop meta-stability | |
CN104660220B (zh) | 一种产生整数频率脉冲的信号发生器及信号产生方法 | |
RU165983U1 (ru) | Генератор псевдослучайных последовательностей | |
CN104182203A (zh) | 真随机数的产生方法和装置 | |
US9361066B2 (en) | Random number generator using ring oscillators with initial delay | |
JP2016126517A (ja) | 乱数生成装置及び乱数生成方法 | |
WO2002091167A1 (fr) | Generateur de nombres aleatoires | |
US20100201409A1 (en) | Frequency Divider Circuit | |
JP2016126518A (ja) | 乱数生成装置及び乱数生成方法 | |
TW202004489A (zh) | 亂數產生器以及亂數產生方法 | |
RU2557764C2 (ru) | Генератор псевдослучайных последовательностей | |
EP2933719B1 (en) | Digital methods and devices for generating true random numbers | |
RU161479U1 (ru) | Генератор последовательностей импульсов | |
RU2597513C2 (ru) | Цифровой модулятор для силового преобразователя электромагнитного подшипника | |
RU2081450C1 (ru) | Генератор n-значной псевдослучайной последовательности | |
Wuerdig et al. | Asynchronous Quasi-Random Number Generator: Taking Advantage of PVT Variations | |
RU143840U1 (ru) | Селектор импульсов | |
SU625222A1 (ru) | Генератор псевдослучайных чисел | |
SU1636995A1 (ru) | Генератор псевдослучайных последовательностей | |
JP2011166598A5 (ru) | ||
RU76528U1 (ru) | Дискретная линия задержки импульсных сигналов | |
RU2246133C2 (ru) | Корреляционный дискриминатор времени задержки | |
SU1005045A1 (ru) | Генератор псевдослучайных чисел | |
RU169672U1 (ru) | Триггерное устройство | |
RU2614931C1 (ru) | Устройство для вычисления тригонометрических функций |