SU1513446A1

SU1513446A1 - Генератор псевдослучайных чисел

Info

Publication number: SU1513446A1
Application number: SU884387942A
Authority: SU
Inventors: Виктор Иванович Глова; Рустем Мухамедрашитович Мансуров; Евгений Львович Столов
Original assignee: Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
Priority date: 1988-01-18
Filing date: 1988-01-18
Publication date: 1989-10-07

Abstract

Изобретение относитс к области вычислительной техники и может найти применение при разработке аппаратуры дл статистического моделировани . Цель изобретени - упрощение генератора. Генератор содержит контролируемый генератор 3, генератор 4 тактовых импульсов, сумматор 6 по модулю два, регистр 7 сдвига, триггер 8. Введение второго сумматора 6 по модулю два и второго регистра 7 сдвига позвол ет оперативно, т.е. на каждом такте, осуществл ть контроль генераторов M-последовательности с одновременным уменьшением количества блоков генератора. 1 ил.

Description

d

со

4ii 4

Од

315

Изобретение относитс к вычислительной технике и может найти применение при разработке аппаратуры дл статистического моделировани .

Цель изобретени - упрощение генератора .

На чертеже представлена функциональна схема генератора псевдослучайных чисел.

Генератор содержит первый сумматор 1 по модулю два, первый регистр 2 сдвига, составл ющие контролируемый генератор 3, генератор 4 .тактовых импульсов , элемент И 5, второй сумматор 6 по модулю два, второй регистр 7 сдвига, триггер 8.

Генератор работает следующим образом .

Вначале приходит сигнал по шине сброса, который устанавливает в нулевое состо ние триггер 8 и заносит начальные значени в регистры 2 и 7 сдвига (начальное состо ние регистра 7 сдвига определ етс заранее и зависит от начального состо ни регистра 2 сдвига). Затем в генератор поступает сигнал по шине пуска, который устанавливает в единичное состо ние .триггер 8, вследствие чего пр мой выход триггера 8 разрешает прохождение синхроимпульсов с выхода генератора 4 тактовых импульсов через элемент И 5 в блоки генератооа. Пол действием синхроимпульсов начинает функционировать генератор 3 М-после/ ова- тельности, состо щий из первого сумматора 1 по модулю два и регистра 2 сдвига. Числа М-последовательности, формируемые в регистре 2 сдвига, поступают на группу выходов генератора Одновременно под действием синхроимпульсов происходит сдвиг информации во втором регистре 7 сдвига, имеющего К разр дов. Информаци в первый разр д регистра сдвига 7 заноситс с выхода некоторого i-ro разр да п-разр дного регистра 2 сдвига.

В каждый тактовый момент времени на выходы второго сумматора 6 по модулю два поступают двоичные символы с выхода старшего К-го разр да регистра сдвига 7 и с определенных, специальным образом выбранных, разр дов регистра 2 сдвига. При исправной работе генератора 3 М-последовательности на выходе второго сумматора 6 по модулю два будет формироватьс в каждом такте нуль, т.е. на выходе Ошиб6

ка сигнал будет отсутствовать вследствие четкого количества единичных символов на входах второго сумматора 6 по модулю два. При сбое генератора 3 М-последовательности в некотором такте ра,боты количество единичных символов в этом такте исказитс и на выходе сумматора 6 по модулю

два по витс единичный сигнал, который поступит на выход Ошибка. Таким образом, оперативно (в каждом такте) осуществл етс контроль за работой генератора 3 М-последовательности .

Теори указанной работы такова. Пусть матрица А описывает функцио- нирование ГПСЧ,.тогда q(t + 1) A-q(t), где q(t) - состо ние регистра 2 сдвига в момент времени. Очевидно q(t + К) ), где матрица перехода регистра сдвига за К тактов. Пусть, А В. Наход т

матрицу В , обратную матрице В и выделим в ней некоторую i-ю строку. Единичные элементы этой строки указывают номера разр дов регистра 2 сдвига, которые необходимо объединить по модулю два, чтобы вновь получить значение i-ro разр да в момент времени t. При исправной работе ГПСЧ это теоретическое значение i-ro разр да в момент должно совпасть с практическим значением, которое было в

тот .же момент времени t. Дл осуществлени этого сравнени практическое значение i-ro необходимо сохранить до момента (t + к), т„е. необходимо иметь блок задержки на К тактов. Эту

функцию выполн ет регистр сдвига 7, первый разр д которого подключен к i-му разр ду регистра 2 сдвига ГПСЧ. Практическое значение i-ro разр да регистра 2 сдвига в момент времени t

формируетс на выходе старшего К-го разр да регистра 7 сдвига и подаетс на дополнительный вход второго сумматора 6 по модулю два. Теоретическое значение i-ro разр да регистра.2

сдвига в момент времени t формируетс на основе разр дов этого же регистра , выбранных в соответствии с единичными элементами в i строке матрицы В . Выходы этих выбранных разр дов объединены во вторую группу выходов регистра 2 сдвига и подключены к группе входов второго сумматора 6 по модулю два дл реализации операции суммировани по модулю два. Таким образом , совпадение теоретического и практического значений i-ro разр да в момент времени t контролируетс вторым сумматором 6 по модулю два. Если эти значени совпадают (что говорит об исправности ГПСЧ), то на выходе сумматора 6 по модулю два формируетс нуль, в противном случае формируетс единичный сигнал, который проходит на выход Ошибка генератора . Данное устройство реализует дл ГПСЧ контроль, напоминающий контроль на четкость или нечеткость, примен емой в цифровой вычислительной тех- нике.

Дл получени начального состо ни регистра 7 сдвига необходимо вз ть начальное состо ние q(tp) регистра 2 сдвига и вычислить его К предыдущих состо ний, i-ый разр д эти состо ний определ ет начальное состо ние регистра 7 сдвига.

Claims

Формула изобретени

Генератор псевдослучайных чисел, содержащий генератор тактовых импульсов , первый регистр сдвига, первый сумматор по модулю два и элемент И, отличающийс тем, что, с целью упрощени , в него введены второй регистр сдвига, второй сумматор по модулю два и триггер, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом элемента И и с тактовым входом триггера, пр мой выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с входами сдвига первого и второго регистров сдвига, установочные входы которых соединены с входом Сброс генератора и входом установки в О триггера, вход установки в 1 которого вл етс входом Пуск генератора , перва группа выходов первого регистра сдвига соединена с входами первого сумматора по модулю два и вл етс информационным выходом генератора , выход первого сумматора по модулю два соединен с информационным входом первого регистра сдвига, втора группа выходов которого соединена с группой входов слагаемых второго сумматора по модулю два, вькход которого вл етс выходом Ошибка генератора , дополнительный выход первого регистра сдвига соединен с информационным входом второго регистра га, выход старшего разр да которого соединен с входом дополнительного слагаемого второго сумматора по модулю два.

Редактор Л.Зайцева

Составитель Д.Феликсон

Техред Л.Олийнык Корректор Т.Палий

Заказ 6080/ 48

Тираж 668

ВНИИГТИ .Госуларственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. k/5

Подписное