SU1179325A1

SU1179325A1 - Генератор последовательностей случайных чисел

Info

Publication number: SU1179325A1
Application number: SU843714694A
Authority: SU
Inventors: Сергей Иванович Молчан; Александр Васильевич Петров; Виталий Валерьевич Ступин
Original assignee: Иркутский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1984-03-12
Filing date: 1984-03-12
Publication date: 1985-09-15

Abstract

ГЕНЕРАТОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ, содержащий датчик случайных чисел, блок пам ти, первый ключ, выход которого соединен с установочньми входами первого и второго счетчиков, выходы которых соединены соответственно с информационными входами второго и третьего ключей, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока элементов ИЛИ, выход которого соединен с первым входом схемы сравнени , блок управлени , отличающий с тем, что, с целью упрощени генератора, он содержит два элемента задержки и третий счетчик, а блок управлени содержит шесть элементов И, два триггера и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к пр мому и .инверсному выходам первого триггера. пр мой вход которого объединен с инверсным входом второго триггера и подключен к выходу переполнени третьего счетчика, информационный выход которого соединен с адресньм входом блока пам ти, информационный вход которого подключен к выходу датчика случайных чисел, а выход блока пам ти соединен с вторым входом схемы сравнени и с информационным входом первого ключа, выход которого вл етс выходом генератора, выход схемы сравнени соединен с управл ющим вгсодом первоI го ключа, с пр мым входом второго триггера и с входом первого элемен (Л та задержки, выход которого соединен с входом Опрос датчика случайных чисел и с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с установочным входом третьего счетчика, счетный вход которого соединен с выходом перрого элемента s| И и с первыми входами третьего и со четвертого элементов И, выходы коО9 торых соединены соответственно с упN9 равл ющими входами второго и третьего ключей, выход второго элемента И СЛ соединен с инверсным входом первого триггера и с первыми входами п того и шестого элементов И, выходы которых соединены со счетными входами первого и второго счетчиков соответственно , пр мой выход второго триггера соединен с вторьми входами третьего и п того элементов И, инверсный выход второго триггера соединен с вторыми входами четвертого и шестого элементов И.

Description

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано в качестве приставки или внуреннего блока электронной вычислительной машины.

Целью изобретени вл етс упрощение генератора и повышение его быстродействи .

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого генератора.

Генератор содержит счетчик 1 , блок 2 , схему 3-сравнени , ключ 4, счетчики 5 и 6, ключи 7 и 8 блок 9 элементов ШШ, элемент 10 задержки, датчик -11 случайных чисел элемент 12 задержки и блок 13 управлени , которьш содержит генератор 14 тактовых и fflyльcoв, элементы И 15-20, триггеры 21 и 22. .

Генератор последовательностей . случайных чисел работает следующим образом.

В исходном положении счетчик 1 установлен в нулевое состо ние. Бло пам ти 2 и счетчики 5 и 6 содержат независимые реализации случайной величины, распределенной по требуемому закону, генерируемому датчиком 11 случайных чисел. При этом в блоке 2 пам ти находитс п чисел, а в счетчиках 5 и 6 - одно и то же число. На выходе схемы 3 сравнени сигнал отсутствует, следовательно, ключ 4 заперт, и на выход устройств число не подаетс . Триггер 21 открывает элемент И 15 и закрывает элемент И 16. Триггер 22 открывает элементы И 17 и 19 и закрывает элементы И 18 и 20. На всех шинах сигналы отсутствуют.

Импульс от генератора 14 тактовых импульсов через элемент И 15 поступает на пшну Ш1 и через элементы И 1 5 и 1 7 - на шину Ш2. По шине . Ш1 сигнал передаетс на счетный вход счетчика 1. По шине Ш2 сигнал поступает на разрешающий вход ключа 7. В счетчике 1 устанавливаетс очередное значение адреса блока 2 пам ти, которое поступает на адресньй вход блока 2 пам ти. На выходе блока 2 пам ти по вл етс число, записанное по установленному всчет чике 1 адресу. Это число передаетс .на первьй информационньй вход схемы 3 сравнени и на информационный вход ключа 4.

793252

На второй информационный вход схемы 3 сравнени через ключ 7 и блок ИЛИ 9 поступает число, записанное ранее в счетчике 5. На выходе схемы 3 сравнени по вл етс сигнал, если сравнение произошло, в противном случае сигнал не вырабатываетс . Если сигнал не по вл етс , то ключ 4 остаетс запертым и чис0 ло из блока 2 пам ти на выход генератора последовательностей случайных чисел не поступает. Устройство работает аналогичным образом до тех пор. Пока не по вл етс сигнал сравнени на выходе схемы 3 сравнеци либо не происходит переполнение счетчика 1.

Пусть произошло переполнение счет чика 1, т.е. осуществилось последовательное сравнение содержимого счетчика 5 со всеми п числами, хран щимис в блоке 2 пам ти. Счетчик 1 переводитс в исходное.состо ние . На выходе по переполнению 25 счетчика 1 по вл етс сигнал, который по шине Ш6 поступает на счетные входы триггеров 21 и 22, измен их состо ни на противоположные . При этом элементы И 15-19

30 закрываютс , а элементы И 16, 18 и 20 открываютс .

Очередной импульс от генератора 14 тактовых иг-шульсов через элементы И 16 и 20 поступает на шину ШЗ,

JJ через элемент И 16 - на установочньй вход триггера 21, устанавлива его в исходное состо ние, что приводит к открыванию элемента И 15 и закрыванию элемента И 16. Сигнал

0 по шине ШЗ передаетс на счетньм вход счетчика 6, уменьша его содержимое на единицу.

Следующий импульс от генератора 14 тактовых импульсов поступает

45 через элемент И 15 на шину Ш1 и через элементы И 15 и 18 - на шину Ш4 . С шины Ш1 сигнал передаетс на счетный вход счетчика 1. По шине Ш4 сигнал поступает на разрешающий

50 вход ключа 8. В счетчике 1 устанавливаетс очередное значение адреса, которое, попада на адресньй вход блока 2 пам ти, вызывает поступление числа, записанного по этому

55 адресу, из блока пам ти на первый информационный вход схемы 3 сравнени и на информационный вход ключа 4. На второй информационньй вход

3

схемы 3 сравнени через ключ 8 и блок ИЛИ 9 поступает содержимое счетчика 6. В случае совпадени чисел, поступающих на входы схемы 3 сравнени , на ее выходе по вл етс сигнал. В противном случае устроство повтор ет цикл сравнени .

Если сравнение всех чисел из блока 2 пам ти с содержимым счетчика 6 не произойдет, то на выходе по переполнению счетчика 1 по вл етс сигнал, который поступает на шину Ш6. С шины Ш6 этот сигнал передаетс на счетные входы триггеров 21 и 22, измен их состо ни на противоположные, При этом открываютс элементы И 16, 17 и 19 и закрываютс элементы И 15, 18 и 20. Очередной импульс от генератора 14 тактовых импульсов через элементы И 16 и 19 поступает на шину Ш5, через элемент И 16 - на установочньй вход триггера 21, устанавлива его в исходное состо ние , что приводит к открыванию элемента И 15 и закрыванию элемента И 16. Сигнал по шине Ш5 передаетс на счетный вход счетчика 5, увеличива его содержимое на единицу. Далее работа устройства продолжаетс по

793254

описанной схеме до тех пор, пока не произойдет сравнение числа из блока 2 пам ти с содержимым одного из счетчиков 5 или 6. При этом на 5 выходе схемы 3 сравнени по вл етс сигнал сравнени , который открывает ключ 4 и поступает на вход элемента 10 задержки. Число из блока 2 пам ти , адрес которого установлен в

to счетчике 1, через ключ 4 поступает на выход устройства, а также на установочные входы счетчиков 5 и 6 и записьшаетс в них. С выхода элемента 10 задержки сигнал поступает

5 на вход датчика случайных чисел 11 и на вход элемента 12 задержки. Датчик 11 случайных чисел вырабатывает очередное число, которое записываетс на место числа, поступившего на выход устройства, так как значение адреса в счетчике 1 не изменилось. С выхода элемента 12 задержки .сигнал передаетс на вход Установка в нуль счетчика 1 и устанавливает его в нулевое состо ние (состо ние, соответствующее начальному адресу блока 2 пам ти). Устройство переводитс в исходное состо ние . Такт работы генератора последовательностей случайных чисел заканчиваетс .

Выход

Claims

ГЕНЕРАТОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ, содержащий датчик случайных чисел, блок памяти, первый ключ, выход которого соединен с установочными входами первого и второго счетчиков, выходы которых соединены соответственно с информационными входами второго и третьего ключей, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока элементов ИЛИ, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, блок управления, отличающий ся тем, что, с целью упрощения генератора, он содержит два элемента задержки и третий счетчик, а блок управления содержит шесть элементов И, два триггера и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходам первого триггера, прямой вход которого объединен с инверсным входом второго триггера и подключен к выходу переполнения третьего счетчика, информационный выход которого соединен с адресный входом блока памяти, информационный вход которого подключен к выходу датчика случайных чисел, а выход блока памяти соединен с вто рым входом схемы сравнения и с информационным входом первого ключа, выход которого является выходом генератора, выход схемы сравнения соединен с управляющим входом первого ключа, с прямым входом второго триггера и с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с входом Опрос датчика случайных чисел и с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с установочным входом третьего счетчика, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И и с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы ко- торых соединены соответственно с управляющими входами второго и третьего ключей, выход второго элемента И соединен с инверсным входом первого триггера и с первыми входами пятого и шестого элементов И, выходы которых соединены со счетными входами первого и второго счетчиков соответственно, прямой выход второго тригге ра соединен с вторыми входами третье го и пятого элементов И, инверсный выход второго триггера соединен с вторыми входами четвертого и шестого элементов И.