SU1640687A1 - Генератор случайной последовательности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  создани  стохастических вычислительных машин и моделей, а также дл  построени  генераторов псевдо случ айных по следо в ательно стей с заданными характеристиками Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет возможности генерировани  символов с заданной условной веро тностьюо Генератор ,содержит генератор 1 тактовых импульсов , регистр 2 сдвига, блок 3 сумматоров по модулю два, регистр 4 кода, мультиплексор 5, счетчик 6, элемент И 7, триггеры 8, 9. 1 ил0

Description

Выход 2 .

(П

оо

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  создани  стохастических вычислительных машин и их моделей, а также дл  построени  генераторов псевдослучайных последовательностей с заданными характеристиками0

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей генератора за счет возможности генерации символов с заданной условной ве- ро тностьюо

На чертеже представлена функциональна  схема генератора

Генератор содержит генератор 1 тактовых импульсов, регистр 2 сдвига блок 3 сумматоров по модулю два, регистр 4 кода, мультиплексор 5, счетчик 6, элемент И 7, триггеры 8 и 9,

первую группу входов 10 мультиплек- сора 5, вторую группу входов 11 мультиплексора 5, группу входов счетчика 12, первую группу входов 13, вторую группу входов 14 блока сумматоров по модулю два, переключатель 15, входы 16 регистра кода, вход 17 задани  начального состо ни , вход 18 задани  режима,,

Генератор работает следующим образом

Перед началом работы генератора в регистр 2 сдвига заноситс  через вход 17 и сумматор„3 по модулю два ненулевой код, управл ющий сигналом Запись по входу 17, а в регистр 4 через группу входов 16 заноситс  код определ ющий величину условной веро тности Случайный режим реализуетс  переводом переключател  15 в положе- ние 15 Ј аналогично известному генератору При этом случайна  последовательность снимаетс  с выхода 10 Исев

зависимости от сгенерированного символа , что обеспечивает генерацию логических символов на первом и втором

дослучайный режим реализуютс  переводом переключател  15 в положение 15 45 выходах триггера 9 с заданным значе- При этом устройство осуществл ет ге- нием условной веро тности нерацию логических символов Перед генерацией символов с задан- (лог О) с заданной условной веро т- ной условной веро тностью в регистр ностьюо Величина веро тности р (1/0) генерации (реализации) при условии, что предыдущим был сгенерирован (реализован) и веро тнос4 через группу входов 16 записываетс  га-разр дный код, перва  группа разр дов которого определ ет величину условной веро тности р (1/0), а втора  группа разр дов - величину условной веро тности р (1/1) По линии Пуск подаетс  импульс, передним фронтом которого в счетчик 6 записываетс  содержимое первой группы разр дов регистра 4, если в триггере 9 хранитс  , или второй группы

ти р(1/1) генерации лог.Г1 при условии , что предыдущей была сгенерирована , определ етс  числом сдвигов содержимого регистра 2, с блоком сумматоров 3 по модулю два в цепи обратной св зи Поскольку веро тности реализации символов и

0

5

5

0

,Q

5

на выходе блока 3 сумматоров по модулю два одинаковы и равны 0,5, то возможна реализаци  дискретной шкалы веро тностей вида 0,5 р (1-0,5) где п - число сдвигов содержимого ре-, гистра 2 сдвига Причем п генерируемых символов должны последовательно логически перемножатьс  Роль последовательного логического умножител  выполн ет триггер 9, устанавливаемый предварительно в состо ние на первом выходе, Ксли на его второй вход будет подано п логических единиц , то он сохранит состо ние , если в последовательности из п символов будет хот  бы один логический ноль, триггер 9 установитс  в состо ние лог Таким образом, веро тность событи , заключающегос  в том, что по окончании п сдвигов регистра 2 сдвига на первом выходе триггера 9 будет лого М, будет определ тьс  выражением ,50 Веро тность, что при тех же услови х на втором выходе триггера 9 будет лого М соответственно равна р 1-0,5. С первого выхода триггера 9 сгенерированный символ поступает на управл ющий вход мультиплексора 5, причем если в триггере 9 хранитс  лого, то к входам счетчит- ка 6 через мультиплексор 5 подключаетс  перва  группа 10 из т/2 разр дов регистра 4

Наличие триггера 9, регистра 4, мультиплексора 5 и счетчика 6 позвол ет управл ть числом сдвигов регистра

2сдвига, последовательно перемножать п выходных значений блока сумматоров

3по модулю два на триггере 9, управл ть переключением мультиплексора 5 в

зависимости от сгенерированного символа , что обеспечивает генерацию логических символов на первом и втором

45 выходах триггера 9 с заданным значе- нием условной веро тности Перед генерацией символов с задан- ной условной веро тностью в регистр 5 выходах триггера 9 с заданным значе- нием условной веро тности Перед генерацией символов с задан- ной условной веро тностью в регистр

5

4 через группу входов 16 записываетс  га-разр дный код, перва  группа разр дов которого определ ет величину условной веро тности р (1/0), а втора  группа разр дов - величину условной веро тности р (1/1) По линии Пуск подаетс  импульс, передним фронтом которого в счетчик 6 записываетс  содержимое первой группы разр дов регистра 4, если в триггере 9 хранитс  , или второй группы

разр дов, если в триггере 9 хранитс  лог. Задним фронтом импульса Пуск триггеры 8 и 9 устанавливаютс  в состо ние , при этом разрешаетс  прохождение через элемент И 7 импульсов тактовой частоты от генератора 1, которые поступают параллельно на счетчик 6 и регистр 2 сдвига , осуществл   сдвиги содержимого регистра После заданного числа импульсов , определ емого записанным в счетчик 6 кодом, счетчик 6 вырабатывает сигнал переполнени  Готов, который подаетс  на вход и на вход триг- мент И, первый и второй триггеры,пригера 8, устанавлива  его в состо ние При этом элемент И 7 запрещает прохождение импульсов тактовой частоты на входы счетчика 6 и регистра 2 сдвига Сдвиги содержимого регистра сдвига 2 прекращаютс  с, Сгенерированный символ может быть считан с пр мого или инверсного выходов триггера 9 при наличии сигнала Готов на выходе 2. После по влени  сигнала Готов может быть подан следующий сигнал После подачи следующего импульса по линии Пуск процесс повтор етс , причем сгенерированный в предыдущем процессе логический символ будет определ ть, какой именно код из регистра 4 будет записан в счетчик 6, и, следовательно , с какой веро тностью будет генерироватьс  следующий логический символ

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Генератор случайной последовательности , содержащий генератор тактовых импульсов, переключатель, блок сумматоров по модулю два, регистр кодаг регистр сдвига, вход разрешени  записи которого  вл етс  входом задани  начального состо ни  генератора, разр дные выходы регистра сдвига соединены с первой группой входов блока сумматоров по модулю два, вход ко20

   25

   30

   35

   40

   45

   чем входы установки в 1 первого и второго триггеров и вход разрешени  записи начального состо ни  счетчика подключены к входу запуска генератора , выход переполнени  счетчика соединен с входом установки в О первого триггера и  вл етс  выходом признака окончани  формировани  очередного символа генератора, пр мой выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход - с синхронизирующим входом регистра сдвига и счетным входом счетчика, вход задани  начального состо ни  которого соединен с выходом мультиплексора, перва  и втора  группы информационных входов которого соединены соответственно с группами выходов младших разр дов и старших разр дов регистра кода, вход которого  вл етс  входом задани  условной веро тности генератора, выход блока суммировани  по модулю два соединен с входом установки в О второго триггера, пр мой выход которого соединен с управл ющим входом мультиплексора и  вл етс  выходом символов с заданной условной веро тностью генератора, инверсный выход второго триггера  вл етс  выходом инвертированных символов с заданной условной веро тностью генератора

   торого соединен с первым входом переключател  и  вл етс  входом задани  режима генератора, а выход соединен с вторым входом переключател  и информационным входом регистра сдвига и  вл етс  выходом случайной последовательности генератора, о т л и- ч ающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  возможности генерации символов с заданной условной веро тностью, в него дополнительно введены мультиплексор, счетчик, эле0

   5

   0

   5

   0

   5

   чем входы установки в 1 первого и второго триггеров и вход разрешени  записи начального состо ни  счетчика подключены к входу запуска генератора , выход переполнени  счетчика соединен с входом установки в О первого триггера и  вл етс  выходом признака окончани  формировани  очередного символа генератора, пр мой выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход - с синхронизирующим входом регистра сдвига и счетным входом счетчика, вход задани  начального состо ни  которого соединен с выходом мультиплексора, перва  и втора  группы информационных входов которого соединены соответственно с группами выходов младших разр дов и старших разр дов регистра кода, вход которого  вл етс  входом задани  условной веро тности генератора, выход блока суммировани  по модулю два соединен с входом установки в О второго триггера, пр мой выход которого соединен с управл ющим входом мультиплексора и  вл етс  выходом символов с заданной условной веро тностью генератора, инверсный выход второго триггера  вл етс  выходом инвертированных символов с заданной условной веро тностью генератора