SU1312569A1 - Генератор пор дковых статистик - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может- быть использовано дл  статистического моделировани . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей генератора за счет задани  рангов статистик. Генератор содержит счетчик 1, блок 2 пам ти, блок 3 ключей, схему 4 срав- нeни  блок 5 вычитани , блок 6 элементов ИЛИ, блоки 7 и 8 ключей, счетчики 9, 10, блоки 11j 12 ключей, блок 13 элементов ИЛИ, блок 14 ключей, элемент И 15, элемент 16 задержки, элемент НЕ 17, блоки 18, 19 вычитани , блоки 20, 21 ключей, счетчики 22, 23, элемент ИЛИ 24, элемент 25 задержки, элемент И 26, триггер 27, элемент И 28, датчик 29 случайных чисел, триггер 30, элементы И 31-34, генератор 35 тактовых импульсов.1 ил. а (Л 8u)d со ю СП о со Вны9

Description

113

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  статистического моделиро- в аи и .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей генератора за счет задани  рангов статистик.

На чертеже приведена блок-схема генератора..

Генератор содержит счетчик 1„ бло 2 пам ти, блок 3 ключей, схему 4 сравнени , блок 5 вычитани , блок 6 элементов ИЛИ, блоки 7, 8 ключей, счетчики 9, 10, блоки 11, 12 ключей,блок 13 злементов ИЛИ, блок 14 ключей, элемент 15 И, элемент 16 задержки, элемент 17 НЕ, блоки 18, 19 вычитани , блоки 20, 21 ключей, счетчики 22, 23, элемент 24 ИЛИ, элемент 25 задержки, элемент 26 И, триггер 27, элемент 28 И, датчик 29 случайных чисел, триггер 30, элементы 31, 32, 33, 34 И, генератор 35 тактовых импульсов;

Генератор пор дковых статистик работает следующим образом.

В исходном состо нии счетчики 1, 9, 10, 22 и 23 установлены в нулевое положение. Блок 2 пам ти содержит п независимых реализаций случайной величины , распределенной по требуемому закону, генерируемых датчиком 29 случайных чисел. Триггер 27 открывает блок 3, элемейт И 26 и закрывает элемент И 28, Триггер 30 открывает элементы И 32 и 33, блок 12 и.закрывает элементы И 31 и 34 и блок 11. На выходе устройства установлено целое число К (К 1, ..., п), задающее ранг пор дковой статистики.

Импульс от генератора 35 тактовых импульсов поступает на счетный вход счетчика 1 и через элемент И 33 на управл ющий вход блока 7 ключей. В счетчике 1 устанавливаетс  очередное значение адреса блока 2 пам ти, которое поступает на адресный вход блока 2 пам ти. На выходе блока 2 пам ти по вл етс  число, записанное по установленному в счетчике 1 ацре- су. Это число через блок 3 ключей передаетс  на первый вход схемы 4 сравнени  и на вход уменьшаемого блока 5 вычитани . На второй информационный вход схемы 4 сравнени  и на вход вычитаемого блока 5 вычитани  через блок 7 ключей и блок ИЛИ 6 поступает число, записанное в счет

0

569 2

чике 9. Если содержимые счетчика 9 . и  чейки блока 2 пам ти с адресом, установленным в счетчике 1,. совпадают , то на выходе схемы 4 сравнени  по вл етс  сигнал, который через

блок ИЛИ 24 поступает на счетный вход счетчика 22, увеличива  его содержимое на единицу. Если содержимое счетчика 9 больше содержимого  чейки блока 2 пам ти, то в знаковом разр де блока 5 вычитани  по вл етс  единич- ньм сигнал, который поступает на счетный вход счетчика 23 и через блок ИЛИ 24 - на счетньш вход счетчика 22, увеличива  содержимое каждого счетчика на единицу. В случае, когда число из счетчиков 9 меньше числа из блока 2 пам ти, сигналы на выходах схемы 4 сравнени  и блока 5 вычитани  не вырабатываютс . Генератор пор дковых статистик работает аналогичным образом до тех пор, пока не произойдет переполнение счетчика 1,т.е. г пока не осуществитс  последовательное сравнение содержимого счетчика 9 с содержимым всех  чеек блока 2 пам ти . В этом случае счетчик 1 переводитс  в исходное состо ние, а на его выходе по переполнению по вл етс  сигнал, который поступает на единичный установочньй вход триггера 27, на первый вход элемента И 26, на управл ющие входы блоков 20 и 21 ключей, на вход элемента 25 задерж- ки. При этом импульс через элемент И 26, открытый триггером 27, поступает на счетный вход триггера 30 и через элемент И 32, открытый триггером 30, на счетный вход счетчика 10,, уменьша  его содержимое на единиду. Триггер 30 измен ет свое состо ние , закрыва  блок 11 ключей, элементы И 31 и 34 и открыва  блок 12 ключей и элементы И 32 и 33. Триггер 27 остаетс  в исходном состо нии, содержимые счетчика 23 - а (количество чисел в блоке 2 пам ти, меньших числа из счетчика 9) и счетчика 22-Ь (количество чисел в блоке пам ти 2,

0

0

5

0

5

меньших или равных числу из счетчика 9) поступают соответственно через блоки 21 и 20 ключей на входы уменьшаемых блоков 19 и 18 вычитани . На входы вычитаемых блоков 18 и 19 вычитани  поступает число К с входа генератора пор дковых статистик.Если содержимое счетчика 22 меньше К, то в знаковом разр де блока 18 вычита

нал, который поступает, инвертиру сь на инверторе 17, на первый вход элемента И 15. Если содержимое счетчика 23 меньше К, то в знаковом разр - де устройства 19 вычитани  вьфаба- тываетс  единичный сигнал, который поступает на второй вход элемента И 15. Таким образом, на выходе элемента И 15 по витс  сигнал в случае удовлетворени  услови  а К Ь. Если на выходе элемента И 15 сигнал не по вилс , то импульс с выхода элемента 25 задержки сбрасывает счетчики 22 и 23 в нулевое состо ние.

Устройство будет продолжать работать аналогично рассмотренной схеме, но сравнение содержимого  чеек блока 2 пам ти будет осуществл тьс  не с числом из счетчика 9, а с содержи- мым счетчика 10, которое через блок 8 ключей и блок ИЛИ 6 поступает на второй информационный вход схемы 4

вход триггера 30. При этом, если срав нение содержимого  чеек блока 2 пам ти осуществл лось с числом из счетчика 9, то это число через блок 11 ключей, блок элементов ИЛИ 13 и блок 14 ключей поступает на выход всего устройства. Если же сравнение производилось с числом из счетчика 10, то его содержимое поступает на выход

чей. После этого триггер 30 устанавливаетс  в, исходное состо ние.

Триггер 27 измен ет свое состо - 30 ние, открыва  элемент И 28 и закрыва  элемент И 26 и блок 3 ключей. Сигнал с выхода элемента 16 задержки переводит счетчики 9 и 10 в исходное состо ние . Очередной импульс от генерасравнени  и на вход вычитаемого блока 5 вычитани . При этом по окончании25 устройства через блок 12 ключей, сравнени  в счетчике 23 будет накоп- блок 13 элементов ИЛИ и блок 14 кл(о- лено количество чисел из блока 2 пам ти , меньших числа из счетчика 10, а в счетчике 22 - количество чисел из блока 2 пам ти, не больших числа из счетчика 10. Счетчик 1 переведетс  в исходное состо ние, а на его выходе по переполнению по витс  сигнал, поступающий на единичный установочный вход триггера 27, через элемент И 26 35 тора 35 тактовых импульсов поступа- на счетный вход триггера 30 и через ет на счетный вход счетчика 1, увеличива  его содержимое на единицу, и через элемент И 28 на опрашивающий вход генератора 29 случайных чисел.. Сравнени  содержимых  чеек блока 2 пам ти и счетчиков 9 и 10 не происходит , поскольку блок 3 ключей закрыт триггером 27. Выработанна  генератором 29 случайных чисел реализаци  случайной величины записываетс  в блок 2 пам ти по адресу, установленному в счетчике 1. Аналогичным образом происходит запись в блок 2

40

элемент И 31 на счетный вход счетчика 9. При этом содержимое счетчика 9 увеличиваетс  на единицу, триггер 30 измен ет свое состо ние, закрыва  блок 12 ключей, элементы И 32 и 33 и, открыва  блок 11 ключей, элементы И 31 и 34, состо ние триггера 27 не измен етс .

Содержимые счетчиков 22 и 23 пос- тупают соответственно через блоки 20 и 21 ключей на входы уменьшаемых блоков 18 и 19 вычитани , На входы вычитаемых блоков 18 и 19 вычитани  поступает число с входа генератора пор дковых статистик. Если это число не больше содержимого счетчика 22 и больше содержимого счетчика 23, то на втором входе элемента И 15 по витс  единичный сигнал с выхода бло- ка 19 вычитани , а на первом входе элемента И 15 - сигнал с выхода инвертора 17, что вызовет по вление

50

пам ти остальных п-1 реализаций.

По окончании записи последнего числа происходит переполнени  счетчика 1. Счетчик 1 устанавливаетс  в исходное, состо ние и на его выходе по переполнению по витс  сигнал, который поступает на единичный вход триггера 27, на вход элемента 25 задержки , на управл ющие входы блоков 20 и 21 ключей. Триггер 27 устанав0

противном случае сигнал на выходе элемента И 15 не по витс . Тогда импульс с выхода элемента 25 задержки сбрасывает счетчики 22 и 23 в нулевое состо ние.

Устройство будет работать по указанной схеме до тех пор, пока на выходе элемента И 15 не по витс  сигнал .

Сигнал с выхода элемента И 15 поступает на нулевой установочный вход триггера 27, на управл ющий вход блока 14, ключей, на вход элемента 16 за- 5 держки, на единичный установочный

вход триггера 30. При этом, если сравнение содержимого  чеек блока 2 пам ти осуществл лось с числом из счетчика 9, то это число через блок 11 ключей, блок элементов ИЛИ 13 и блок 14 ключей поступает на выход всего устройства. Если же сравнение производилось с числом из счетчика 10, то его содержимое поступает на выход

устройства через блок 12 ключей, блок 13 элементов ИЛИ и блок 14 кл(о- тора 35 тактовых импульсов поступа- ет на счетный вход счетчика 1, увеличива  его содержимое на единицу, и через элемент И 28 на опрашивающий вход генератора 29 случайных чисел.. Сравнени  содержимых  чеек блока 2 пам ти и счетчиков 9 и 10 не происходит , поскольку блок 3 ключей закрыт триггером 27. Выработанна  генератором 29 случайных чисел реализаци  случайной величины записываетс  в блок 2 пам ти по адресу, установленному в счетчике 1. Аналогичным образом происходит запись в блок 2

чей. После этого триггер 30 устанавливаетс  в, исходное состо ние.

Триггер 27 измен ет свое состо - 0 ние, открыва  элемент И 28 и закрыва  элемент И 26 и блок 3 ключей. Сигнал с выхода элемента 16 задержки переводит счетчики 9 и 10 в исходное состо ние . Очередной импульс от генера5 устройства через блок 12 ключей, блок 13 элементов ИЛИ и блок 14 кл(о- 5 тора 35 тактовых импульсов поступа- ет на счетный вход счетчика 1, увеличива  его содержимое на единицу, и через элемент И 28 на опрашивающий вход генератора 29 случайных чисел.. Сравнени  содержимых  чеек блока 2 пам ти и счетчиков 9 и 10 не происходит , поскольку блок 3 ключей закрыт триггером 27. Выработанна  генератором 29 случайных чисел реализаци  случайной величины записываетс  в блок 2 пам ти по адресу, установленному в счетчике 1. Аналогичным образом происходит запись в блок 2

25 35

40

пам ти остальных п-1 реализаций.

По окончании записи последнего числа происходит переполнени  счетчика 1. Счетчик 1 устанавливаетс  в исходное, состо ние и на его выходе по переполнению по витс  сигнал, который поступает на единичный вход триггера 27, на вход элемента 25 задержки , на управл ющие входы блоков 20 и 21 ключей. Триггер 27 устанавливаетс  в исходное состо ние, и происходит сравнение содержимых счетчиков 22 и 23 с числом, установленным на входе устройства, указанной .схеме. При этом импульс на выходе элемента И 15 не по витс , так как в счетчив:ах 22 и 23 записаны нули. На этом такт .работы генератора пор дковых статистик заканчиваетс ,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Генератор пор дковых статистик, содержащий первьй блок ключей, выход которого  вл етс  выходом генератора, первый вход которого соединен с высоответственно с первыми входами п того и шестого элементов И и подключены соответственно к нулевому и ед ничному входам второго триггера, а информационные входы четвертого -и п  того блоков ключей подключены к вых дам соответственно второго и третье го счетчиков, входы Сброс которых соединены с выходом первого элемент задержки, вход которого подключен к управл ющему входу первого блока клю чей и нулевому входу первого тригге ра, к единичному входу второго триг гера и выходу седьмого элемента И,

   два элемента задержки, первый триггер , единичный и нулевой выходы которого соединены с Первыми входами соответственно первого и второго элеходом элемента НЕ, вход которого и второй вход седьмого элемента И сое динены с выходами соответственно пе вого и второго блоков вычитани , вх

   ментов И, второй вход второго элемен-20 ды вычитаемых которых объединены и

   та И подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а-выход второго элемента И соединен с входом Опрос датчика случайных чисел, выход которого подключен к информационному вхо- ду блока пам ти, адресный вход которого соединен с информационным выходом первого счетчика, схему сравнени , первьй вход которой подключен к выходу первого блока элементов ИЛИ входы которого соединены с выходами второго и третьего блоков ключей, информационные входы которых подключены к выходам соответственно второго и третьего счетчиков, а управл ющие входы второго и третьего блоков ключей соединены с выходами соответственно третьего и четвертого элементов И, первые входы которых подключе- .ны соответственно к единичному и ну- левому выходам второго триггера, суммирующий вход второго счетчика и вычитающий вход третьего счетчика соединены с выходами соответственно п того и шестого элементов И, о т л и- .чающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей генератора за счет задани  рангов статистик, он содержит три блока

   вычитани , два счетчика, п ть блоков ключей, элемент ИЛИ, элемент НЕ, седьмой элемент И, второй блок элементов ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом первого блока ключей, а входы второго блока элементов ИЛИ подключены к выходам четвертого и п того блоков ключей, управл ющие входы которых соединены

   первый вход которого соединен с высоответственно с первыми входами п того и шестого элементов И и подключены соответственно к нулевому и единичному входам второго триггера, а информационные входы четвертого -и п того блоков ключей подключены к выходам соответственно второго и третьего счетчиков, входы Сброс которых . соединены с выходом первого элемента задержки, вход которого подключен к управл ющему входу первого блока ключей и нулевому входу первого триггера , к единичному входу второго триггера и выходу седьмого элемента И,

   ходом элемента НЕ, вход которого и второй вход седьмого элемента И соединены с выходами соответственно первого и второго блоков вычитани , входы вычитаемых которых объединены и

    вл ютс  входом генератора, а входы зтменьшаемых первого и второго блоков вычитани  соединены с выходами соответственно шестого и седьмого блоков ключей, информационные входы которых подключены к выходам четвертого и п того счетчиков соответственно, входы Сброс которых соединены с выходом второго элемента задержки, счетный - вход четвертого счетчика подключен к выходу элемента ИЛИ, первьй вход которого соединен с выходом схемы сравнени , а второй вход элемента ИЛИ подключен к счетному входу п то5 го счетчика и выходу третьего блока вычитани , вход вычитаемого которого соединен с выходом первого блока эле- ментов ИЛИ, выход уменьшаемого третьего блока вычитани  подключен к второму входу схемы сравнени  и выходу восьмого блока ключей, информационный вход которого соединен с выходом блока пам ти, а управл ющий вход восьмого блока ключей подключен к единичному выходу первого триггера, единичный вход которого соединен с входом .второго элемента задержки,вторым входом первого элемента И, управл ющими входами шестого и седьмого

   0 блоков ключей и выходом переполнени  первого счетчика, счетный вход которого подключен к вторым входам третьего и четвертого блоков ключей и выходу генератора тактовых импуль5

   5

   сов, выход первого элемента И соединен с вторыми входами п того и шестого элементов И и счетным входом второго триггера.