SU1256159A1

SU1256159A1 - Генератор псевдослучайных чисел

Info

Publication number: SU1256159A1
Application number: SU843818190A
Authority: SU
Inventors: Владимир Георгиевич Ланских; Владимир Васильевич Сумин; Анна Михайловна Ланских
Original assignee: Кировский Политехнический Институт
Priority date: 1984-11-27
Filing date: 1984-11-27
Publication date: 1986-09-07

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике. Цель изобретени - повышение надежности работы генератора. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, делитель 2 частоты, регистр 3 сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной св зи, мультиплексоры 4.1-4.h. Дл достижени поставленной цели в генератор введены формирователи 5, 6 и 7 импульсов , регистры 8 и 9 сдвига, счетчик 10, дешифратор 11, группа сумматоров 12 по модулю два, группа элементов И 13, коммутатор 14 и регистр 15 с образованием новых св зей между элементами устройства. 3 ил.

Description

Изобретение относитс к импульсной технике,

Цель изобретени - повышение надежности генератора псевдослучайных чисел.

На фиг. 1 представлена структурна схема генератора псевдослучайных чиселi на фиг. 2 - таблица последо вательности состо ний разр дов регистров сдвига; на фиг. 3 - таблица последовательности состо ний разр дов регистра.

Генератор псевдослучайных чисел содержит генератор 1 тактовых импульсов , выход которого соединен с входами делител 2 частоты и регистра 3 сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной св зи, выходы которого соединены с информационными входами мультиплексоров 4.1-4.и, первый 5., второй 6 и третий 7 формирователи импульсов, первый 8 и второй 9 регистры сдвига, счетчик 10, дешифратор 11, группу 12 сумматоров по модулю два, группу 13 элементов И, коммутатор 14 и регистр 15, соответствующие выходы которого соединены с входами управлени соответствующих мультиплексоров 4.1-4.1л и первой группой входов коммутатора 14 выходы которого соединены с информационными входами регистра 15, соответствующие входы синхронизации которого соединены с соответствующими выходами группы 13 элементов И, первые входы которых соединены с соответствующими выходами группы 12 сумматоров по модулю два, первые входы которых соединены с соответствующими выходами первого регистра 8 сдвига и соответствующими входами второй группы входов коммутатора 14, соответствующие входы третьей группы входов которого соединены с вторыми входами соответствующих сумматоров по модулю два группы 12 и выходми второго регистра 9 сдвига. Первый вход регистра 9 соединен с первым входом первого регистра 8 сдвиг и выходом второго формировател 6 импульсов, вход которого соединен с выходом дешифратора 11 и входом третьего формировател 7 импульсов, выход которого соединен с первым входом счетчика 10 и вторыми входами первого регистра 8 сдвига и второго регистра 9 сдвига, вход синхронизации которого соединен с вторы

5

0

5

входом счетчика 10, входом синхронизации первого регистра 8 сдвига и выходом первого формировател 5 импульсов, вход которого соединен с выходом делител 2 частоты и вторыми входами элементов И группы 13. Выходы счетчика.10 соединены с входами дешифратора 11.

Генератор псевдослучайных чисел работает следующим образом,

В исходном состо нии в регистр 3 сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной св зи занесено произвольное (ненулевое), число, делитель 2 частоты и счетчик 10 уста-, новле.ны в нулевое состо ние. Дл регистр 15 установлен в состо ние 01100000, регистр 8 сдвига - в состо ние 0011, регистр 9 сдвига - в состо ние 0101 (цепи начальной установки не показаны). Такое состо ние разр дов регистра 15 обеспечивает прохождение сигналов с выходов разр дов регистра 3 сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной св зи на выход устройства.

Под действием импульсов с выхода генератора 1 тактовых импульсов происходит генерирование псевдослучайных чисел регистром 3 сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной св зи. После формировани 2 -i чисел (п - разр дность регистра 3 сдвига) регистр 3 сдвига с сум- 5 матором по модулю два в цепи обратной св зи возвращаетс в исходное состо ние, а с выхода делител 2 частоты на вторые входы элементов И группы 13 поступает сигнал. Прохождение сигнала через,элементы И группы 13 определ етс состо нием соответствующих разр дов регистров 8 и 9 сдвига, анализируемым сумматорами по модулю два группы 12. Дл h 4 и указанного выше состо ни разр дов регистров 8 и 9 сдвига сигнал с выхода делител 2 частоты проходит через первый и второй элементы И группы 13 на соответствующие входы синх- 0 ронизации регистра 15 и осуществл ет запись в него сигналов с выходов коммутатора 14, т.е. с его первого и второго элементов коммутации.

Состо ние выходов коммутатора зависит от состо ни разр дов регистров 8 и 9 сдвига и в данном случае соответствует дл первого элемента коммутации содержимому либо третьего

0

5

55

31256:

и четвертого, либо седьмого и восьмого разр дов регистра 15, а дл второго элемента коммутации - содержимому либо первого и второго, либо п того и шестого разр дов регистра 5 15. При указанных в строке 2 таблицы (фиг. 2) состо ни х разр дов регистров 8 и 9 сдвига происходит обмен информацией между первым, вторым и

третьим, четвертым разр дами соответственно регистра 15 (фиг, 3).

Таким образом, на управл ющие вхды мультипл-ексора А.1, соединенные выходами первого и второго разр дов регистра 15, и мультиплексора 4.2, соединенные с выходами третьего и четвертого разр дов регистра 15, подаютс комбинации сигналов, указаные во второй строке таблицы фиг.З (дл мультиплексоров 4.3 и 4.4 соот- ветственно). В результате в течение следующих I5 тактов работы генератора 1 тактовых импульсов выходы первого и второго разр дов регистра 3 сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной св зи скоммутированы на второй и первый выходы соответст- венно генератора псевдослучайных чисел . Задним фронтом импульса с выхода делител 2 частоты, выдел емым формирователем 5 импульсов, производитс сдвиг информации в регистрах 8 и 9 сдвига в соответствии с второй строкой таблицы (фиг. 2), где стрелками указано направление смены информации. Новое состо ние регистров 8 и 9 сдвига подготавливает третий цикл работы генератора псевдослучайных чисел, в котором выходы первого, второго и третьего разр дов регистра 3 сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной св зи коммутируютс на третий, первмй и вто- рой выходы соответственно устройства т.е. обеспечиваетс генераци чисел с пор дком 2, 3, 1, 4 следовани разр дов. Перестановки разр дов регистра 3 сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной св зи показаны в скобках таблицы (фиг. 3).

Описанным образом устройство работает 11 циклов. Дп 12-го цикла эта последовательность нарушаетс , так как (строки 12 и 13, фиг. 3) необходимо произвести перестановку сразу всех, разр дов числа. Поэтому по поступлении 11-го имп.ульса с выхода делител 2 частоты (12-й цикл

5

0

5 0 5 о

594

работы) на вход счетчика 10 на выхо-1 де дешифратора II по вл етс сигнал, который обеспечивает запуск формировател 6 импульсов, сигнал с выхода которого производит установку второго разр да регистра 9 сдвига и третьего разр да регистра 8 сдвига в единичное состо ние (строка 12, фиг. 2). После этого цикла осуществл етс перестановка в каждом цикле только двух разр дов. Сигнал на выходе дешифратора 11 мен етс , запускаетс формирователь 7 импульсов, устанавливаюЕций сигналом своего выхода третий разр д второго регистра 9 сдвига и четвертый разр д первого регистра 8 сдвига в нулевое состо ние , а также обнул ющий счетчик 10. Далее перестановка 4-х разр дов сразу осуществл етс после 24-го цикла работы (т.е. цикла) и начинаетс новый цикл работы устройства, аналогичный описанному (стротси 1-24, 0)иг. 3).

Таким образом, генератор псевдослучайных чисел формирует последовательность псевдослучайных чисел с пе- риодом П () , а совокупность его блоков 5-15 обеспечивает необходимые дл этого перестановки выходов разр дов регистра 3 сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной св зи на выходе устройства.

Claims

Формула изобретени

Генератор псевдослучайных чисел, содержащий генератор тактовых импульсов , выход которого соединен с входами делител частоты и регистра сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной, св зи, выходы которого соединены с информационными входами мультиплексоров, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности, он содержит первый, второй и третий формирователи импульсов , первый и второй регистры сдвига, счетчик, дешифратор, группу сумматоров по модулю два, группу элементов И, коммутатор и регистр, соответствующие выходы которого соединены с входами управлени соответствующих мультиплексоров и первой группой входов коммутатора, выходы которого соединены с информационными вхо- регистра, соответствующие входы синхронизации которого соединены

5125

с соответствующими входами группы элементов И, первые входы которых соединены с соответствующими выходами группы сумматоров по модулю два, первые входы которых соединены с соответствующими выходами первого регистра сдвига и соответствующими входами второй группы входов коммутатора , соответствующие входы третьей группы входов которого соединены с вторыми входами соответствующих сумматоров по модулю два группы и выходами второго регистра сдвига, первый вход которого соединен с первым входом первого регистра сдвига и выхо-

59 6

дом второго формировател импульсов, вход которого соединен с выходом дешифратора и входом третьего формировател импульсов, выход которого соединен с первым входом счетчика и вторыми входами первого регистра сдвига и второго регистра сдвига, вход синхронизации которого соединен с BTOpbiM входом счетчика, входом синхронизации первого регистра сдвига и выходом первого формировател импульсов , вход которого соединен с выходом делител частоты и вторыми входами элементов И группы, выходы счетчика соединены с входами дешифратора.

И тан/гю

Л, Л 8t,9t Д,Л

25

25 00(1) SI (гГ 10 (ЗГ

Фиг.

гг «;

Редактор В.Петраш

Составитель Ю,Бурмистров

Техред М.Ходанич Корректор И.Муска ,

Заказ 4834/55 Тираж 816 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4