SU703824A1 - Устройство дл моделировани случайного выбора элементов множества - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к области выч слитепьной техники и может быть использовано при моделировании ел учайных процессов.

Известно устройство дл  моделировани  случайного выбора элементов множества , содержащее блок пам ти, блок сравнени , генератор случайных чисел, блок элементов И, блок триггеров. Однако это устройство не позвол ет моделировать бесповторную выборку (ll. ;

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  устройство дл  моделировани  Случайного выбора элементов множества, содержащее дешифратор, выходы которого соединень с информационными входами первого блока передачи кода соответственно, управл ющий вход которого подключен ко входу опроса устройства, а выходы первого блока передачи кода соединены с выходами устройства и с первой группой информационных входов блока формировани  номера соответственно, управл ющий вход которого подключен ко входу сброс устройства , а втора  группа информационных входов блока формировани  номера подкпн чена к выходам второго блока передачи кода соответственно, информационные входы которого подключены к выходам дешифратора соответственно, а управл к щий вход второго блока передачи кода подалючен ко входу синхронизации устройства 2 . .

Указанное устройство обладает ограниченным быстродействием вследствие посделовательного формировани  приращени  номера следующего элемента множества.

Целью изобретени   вл етс  повышенно быстродействи  устройства, дл  достижени  которой устройство содержит регистр числа и шифратор, входы которого подключены к выходам блока формировани  комера соотвегстьепно, а выходы шифратора соединены с информационными входами регистра числа соответственно, управл ющий вход которого подключен ко входу сброс устройства, а выходы регистра числа соединены с входами дешифратора соответственно; Бпок-с сема устройства приведена на фиг. 1, На фиг. 2 приведена схема блока формировани  номера. Устройство содержит регистр 1 числа входы которого соединены с выходами шифратора 2, а выходы через дешифратор .3 .- со входами блоков 4 и 5 передачи ;кода, выходь которых соединены со вхо дами блока 6 формировани  номера. Управл ющие входы блоков 1, 4, 5, 6 соединены со входами устройства, выходами которого  вл ютс  выходы блока 4. Блок 6 формировани  номера содержит триггеры 7, первые юсоды которых подключены ко входу сброс устройства/и элементы 8 ИЛИ, выходы которь к соединены со входами элементов 9 и 10 И, выходы которых соединены со входами элементов 8 И.ЛИ. Вторые входы элементов 8 ИЛИ и триггеров 7  вл ютс  входами 11, 12 блока; элементов 9 И  вл ютс  выходами 13 блока. . Устройство работает следующим обраэом . Выходными сигналами устройства  вл ютс  сигнал С1, привод щий устройство в исходное состо ние, сигнал С2, который синхронизирует работу устройства , сигнал СЗт-сигнал опроса. Номер выбранного элемента выдаетс  в виде возбуждени  одного из 2 выходов устройстоа во врем  опроса. Одновременно с выдачей выбранного номера элемента йсуществл етс  его за .поминание в блоке 6 формировани  номера . Запоминание номера осуществл етс  переходом в единичное состо ние соответ ствующего возбужденной шине триггера блока 6 формировани  номера. Формирование номера элемента множества происходит в блоке 6 формировани  номера путем последовательного опроса триггеров, причем каждый триггер соответствует определенному номеру. Дл  з.апоминани  выбранного номера элемента множества служит регистр числа . Передача выбранного номера элемента множества осуществл етс  через шиф.ратор 2. Дешифрирование номера элемен-та осуществл етс  дешифратором 3. Согласованна  работа устройства обеспечиваетс  управл ющими сигналами С1, С2, СЗ, поступающими на вход устройства . Сигнал С1 переводит все триггеры блока ,6 формировани  номера и регистра 1 числа р нулевое состо ние. При нулевом содержимом регистра 1 возбуждаетс  первый выход дешифратора 3, (Сигнал С2 представл ет собой серию тактовых импульсов, каждым из которых обеспечиваетс  передача сигнала возбужденной шины дешифратора 3 через блрк 5 передачи кода в блок 6 фс мировани  номера выработка сигнала, следующего номёр и передача его через шифратор 2 в регистр 1 числа. Пусть перед приходом очередного тактового импульса сигнала С2 содержимое регистра числа таково, что возбужден. ( i 1)-й выход дешифратора 3. Тактовым импульсом сигнал возбужденного ( 1 1)го выхода дешифратора 3 через блок 5 передачи кода передаетс  на вход элемента 8 i ИЛИ блока 6 формировани  номера . Сигнал с выхода элемента 8 ИЛИ поступает на вход элементов 9 ti / 1 О -j И. -Так как в исходном состо нии устройства триггер находитс  в нулевом состо нии, то будет открыт элемент 9 И, и сигнал, поступивший на его вход, пройдет на .выход 13. Этот сигнал поступит на вход шифратора 2 и запомнитс  на регистре 1 числа в виде следующего номера. При этом, на выходе дешифратора 3 возбуждаетс  , i-й выход. После прихода следующего тактового импульса сигнала С2 будет возбежден . (t+ 1)-й. выход дешифратора 3 и т.д. Таким образом осуществл етс  по- , . следовательный переход номеров элементов множества. Этот процесс будет продолжатьс  до прихода сигнала опроса С3„ на врем  де йдтви  которого сери  тактовых импульсов сигнала С2 прерываетс . Пусть к моменту прихода сигнала СЗ возбужден 1-и выход дешифратора 3. По сигналу СЗ сигнал возбужденного выхода дешифратора через блок .4 передачи кода , выдаетс  на выход устройства и одновременно поступает на единичный вход триггера блока б формировани  номера. Триггер 7 устанавливаетс  в единичное состо ние, чем обеспечиваетс  запоминание выбранного Номера. После сигнала опроса СЗ возобновл етс  сери  тактовых импульсов сигнала С2 и в устройстве реализуетс  процесс последовательного возбуждени  шин дешифратора 3 с исключением шины 1 . рассмотрим случай, когда перед приходом тактового импульса возбужден выход 1 1 дешифратора 3. Тактовым импульсом сигнал возбужденного ( )-ro вы-, хода через элемент ИЛИ передаетс  на вход элементов 9. и 10.; И блока 57О3 3 формировани  номера. Так как триггер / находитс  в единичном состо нии, то будет открыт элемент И, и сигнал, поступивший на его вход, : пройдет через элемент ИЛИ на вход элементов Q. и 10.t+.f И. Триггер 7 ц находитс  в нулевом состо нии, поэтому открыт элемент , в силу чего сигнал, поступивший на его вход, пройдет на вьтход 13. тот сигнал пос туги т на вход шифратора 2 и запомнитс  на регистре 1 числа в виде следующего номера. При этом, на выходе дешифратора 3 возбуждаетс  ( 1 + 1 )-й выход, а пропускаетс , Аналогично работает устройство и в том случае, когда оказываютс  выбранными подр д несколько номеров. Такой ситуедии соответствует нахождение в единичном состо нии нескольких, р дом сто щих, триггеров блока 6 формировани  номера. Сигнал , поступивший на вход элементов И, управл емых левым триггером, такой группы, пройдет на вход элементов И, управл емых следующим триггером, и так далее до тех пор, пока не встретитс  триггер, наход .щийс  в нулевом состо нии. Сигнал про:ходит на выход 13, а опрос следующих триггеров не производитс . . Врем  формировани  следующего номера определ етс  временем опроса триггеров и максимально тогда, когда 2 1 триггеров блока 6 формировани  номера находитс  в единичном состо нии. В этом случае ,опрашиваетс  состо ние всех 2 триггеров . Дл  усгойчивой работы схемы период следовани  тактовых импульсов сигна а С2 должен превышать максимальное врем  формированй  следующего номера. Дл  того, чтобы выборы элементов; множества вкаждом случае были равноверо  тными и независимыми, сигналы опроса СЗ должны поступать через случайные промежутки времени средней длительностью Т, котора  должна удовлетвор ть соотношению , , где С - период следовани  тактовых импульсов . Из сравнени  предлагаемого устройства с прототипом видно, что в обоих устройствах основным параметром, определ ющим быстроде йствие устройства,  вл етс  максимальное врем  формировани  следующего номера. В предлагаемом устройстве макснмаль ное врем  t , формировани  следую щего номера равно времени прохождени  4 сигнала через 2 последорательно соединенных схем, состо щих из одного элемента ИЛИ и одного элемента И, В св зи с этим , где , врем  задержки сигнала одной схемой. В прототипе максимольное врем  t формировани  следующего номера равно времени суммировани  2 импульсов на счетчике. Поэтому , t, 2 где Ср - период следовани  импульсов. Так как длительность импульса должна быть не менее времени опрокидывани  триггера, которое приблизительно равно задержки сигнала триггером зад а длительность паузы-не ен е времени задержки/Г., то t2,2 . Анализ различньтх csxeM построени  триггеров показывает, что врем  задержки сигнала триггером превосходит врем  задержки сигнала сэсемой, состо щей из последовательно л а схемой, состо щей из после ;аовательно соединенных элементов ИЛИ и И, поэтоi -i - -ct«A .. Сравнива  tj и Ьг , видим, что новое устройство имеет как минимум, в два раза более высокое быстродействие, чем прототип.: Ф о р м ула изобре те н и   Устройство дл  моделировани  случайного выбора элементов множества, содержащее дешифратор, выходь которого соединены с информационными входами первого блока передачи кода соответственно, управл ющий вход которого подключен ко входу опроса устройства, а выходы первого блока передачи кода соединены с выходами устройства и .с первой группой информационных входов блока формировани  номера соответственно, управл ющий вход которого подключен к входу сброс устройства , а втора  группа информационных входов блока формировани  номера подключена к выходам второго блока передачи кода соответственно, информацйонные входы которого подключены к выходам дешифратора соответственно, а управл юший вход второго блока передачи кода подключен ко входу синхронизации 770 устр9йства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействй  устройства, оно содержит регистр ,числа и ши4ратор, входы которого подключены к выходам блока формировани  номера соответственно, а выходы шифратора соединены с информационными вхо дами регистра числа соответственно, управл ющий вход которого подключен ко Ьходу сброс устройства, а выходы ре48 гистра числа соединены с входами дешифратора соответственно. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 213424, кл. Q-06 F 1/02, 1966. 2,Авторское свидетельство СССР № 477415, кл. Q 06 F 15/20, 1&73 ( прототип).

If

f3

n

Фиг.г