SU744608A1 - Устройство дл автоматического контрол генератора случайных чисел - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть исполь зовано в цифровых контрольно-измери тельных приборах, устройствах автоматического управлени , цифровых вычислительных машинах, в частности при статистических исследовани х многоразр дного генератора случайных чисел с равномерным законом рас пределени . Известен цифровой компаратор, со держащий два регистра с вычитающим входами, одиннадцать элементов И, два элемента ИЛИ, элемент задержки блок пам ти, позвол ющий проводить допусковый контроль (ниже, норма, выше) величин, представленных посл довательностью импульсов 1. Однако такое устройство громоздк и не позвол ет проводить автоматический контрол нескольких исследуе мых импульсных потоков. Известно устройство дл  сравнени двоичных чисел с допусками, содержащее двоичный счетчик, блок пам ти , блок сравнени , п ть элементов И, инвертор, формирователь импульсов , два триггера, требующее меньшее количество используемого оборудовани  2 . Однако такое устройство не позвол ет проводить допускорый контроль значений двоичных кодов, формируемых несколькими объектами. Известно устройство дл  автоматического контрол  многоразр дного датчика равномерно распределенных случайных чисел, содержащее датчик равномерно распределенных случайных чисел, тактовый генератор, счетчик цикла, элементы И, ИЛИ, триггер, мультивибратор, элемент задержки, дешифрирующую цепь. Такое устройство обеспечивает проведение допускового контрол  значений двоичных кодов, формируемых из импульсных последовательностей , поступающих с различных объектов всех разр дов датчиков случайных чисел 3. Однако при этом известное устройство обладает тем существенным недостатком , что фиксирует только одиночные выходы мгновенных значений статистической веро тности за допустимые пределы. Наиболее близким по технической сущности  вл етс  устройство, содержащее генератор случайных чисел, коммутатор, регистр сдвига, дешифратор , счетчик допуска, элемент НЕ,

генератор тактов, один вход которог подключен к опросному входу генератора равномернораспределенных чисел , а другой - через первый входно вентиль к первому основному счетчику г управл ющие входы первого входнго вентил  соединены с соответствующими управл ющими входами второго входного вентил , выход которого подключен ко входу второго основного счетчика, выход первого основног счетчика подключен к первым управл мым входам входных вентилей, причем выходы генератора равномерно распрделенных случайных чисел через коммутатор подключены ко входу регистра сдвига, выходы которого соединены со вторым входным вентилем, выходы второго основного счетчика через дешифратор подключены ко входу KOMiviyTaTopa, к первому входу счетчика недопуска, элемента НЕ, соединенного со счетчиком недопуска выход счетчика недопус са соединен со вторыми управл е -1ыми входами первого и второго входных вентилей. Такое устройство предназначено дл  проведени  контрол  случайных цифр .многоразр дного генератора случайны чисел по величине ковариации в разр дах 4 .

Известное устройство повышает производительность идеального генератора , но при контроле реальных устройств, имеющих оценки статистических характеристик отличные от идеальных, оно уменьшает достоверность обнаружени  факта неисправности в разр дах генератора случайн чисел.,

Цель изобретени  - повышение точности устройства.

Это достигаетс  тем, что в устроство дл  автоматического контрол  генератора случайных чисел, содержащее блок управлени , генератор случайных чисел, выходы которого подключены к первым входам первых элементов И, выходы которых подключены ко входам первого элемента ИЛИ выход которого подключен к первому входу второго элемента И и входу первого элемента задержки, первый Счетчик, второй счетчик, выходы которого подключены ко входам дешифратора , выходы которого подключе .ны к соответствующим входам перг вых элементов И, третий счетчик, первый вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключег ы к выходам третьего и четвертого элементов И соответственно, первый вход четвертого элемента И подключен к первому входу п того элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего эле .ментаИЛИ, выход которого подключен ко второму входу третьего счетчикну

а второй вход третьего элемента ИЛИ подключен к выходу блока управлени  соответствующий выход которого подкчен к первому входу четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен К первому входу первого счетчика, а второй вход четвертого элемента ИЛИ подключен к первому входу первого триггера, первому входу второго триггера и выходу второго элемента задержки, вход которого подключен к первому входу третьего элемента И и первому входу четвертоto элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу первого триггера, второй выход которого подключен к второму входу п того элемента И, третий вход которого подключен к первому выходу второго триггера, второй выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, четвертый счетчик , первый вход которого подключен к генератору случайных чисел и выходу шестого элемента И, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, введены первый, второй, третий, четвертый и п тый переключатели , первый и второй формирователи , третий и четвертый триггеры, п тый, шестой, седьмой, восьмой и дев тый элементы ИЛИ, блок индикации , группа элементов И, группа счечиков , седьмой, восьмой, дев тый, дес тый и одиннадцатый элементы И, причем выходы четвертого счетчика подключены ко входам п того переключател , выход которого подключен ко входу второго формировател , выход которого подключен ко входу второго элемента задержки, выход п того элемента И подключен к первому входу третьего триггера, второй вход которого ,подключен к соответствующем выходу блока управлени , а первый выход третьего триггера подключен ко входу первого формировател , подключенного своим выходом ко входу второго счетчика, второму входу второго элемента И и управл ющим входа восьмого и седьмого элементов И, информационные входы седьмого элемента И через четвертый переключатель подключены к первой группе выходов первого счетчика, втора  группа выходов которого подключена ко входам второго переключател , выходы которого подключены к информационным входам восьмого элемента И, выход которого подключен к первому входу п того элемента ИЛИ, подключенного выходом к второму входу второго триггера, а вторым входом - к выхоходу дев того элемента И, управл ющий вход которого подключен ко второму выходу третьего триггера и первому входу дес того элемента И, выход которого подключен к первому входу шестого элемента ИЛИ, второй

вход которого подключен к выходу второго элемента И,а выход шестого элемента ИЛИ подключен к второму входу первого счетчика, треть  группа выходов которого подключена ко входам первого переключател , выходы которого подключены к информационым входам дев того элемента И, четверта  группа выходов первого счетчика подключена ко входам третьего переключател , выходы которого подключены к информационным входам одинадцатого элемента И, управл кщий вход которого подключен ко второму выходу третьего триггера, а выход одиннадцатого элемента И подключен к первому входу восьмого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого триггера, а второй вход восьмого элемента ИЛИ подключен к выходу седьмого элемен та И, информационные входы блока индикации подключены к соответствующим выходам дешифратора, а управл ющий вход блока индикации подключен к выходу седьмого элемента ИЛИ и первому входу дев того элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к соответствующему выходу блока управлени , а выход дев того элемента ИЛИ подключен к первому входу четвертого триггера, выход которого подключен к первому входу шестого элемента И, а второй вход четвертого триггера подключен к соответствующему входу блока управлени , сооветствующие выходы которого подключены ко вторым входам группы счетчиков , выходы которых подключены к входам седьмого элемента ИЛИ, а первые входы группы счетчиков подключены к выходам группы элементов И, первые входы которых объединены и подключены к выходу второго элемента ИЛИ, а вторые входы группы элементов И подключены к соответствующим выходам дешифратора, первый вход дес того элемента И подключен ко входу первого элемента задержки, выход которого подключен ко второму входу дес того элемента И,

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2-5 - графики, иллюстрирующие работу устройства.

Устройство содержит блок 1 управлени , генератор 2 случайных чисел, генератор 3 импульсов, элемент 4 ИЛИ, триггер 5, элементы 6 И, элемент 7 ИЛИ, элемент 8 задержки , элементы 9, 10, 11 И, элемент 12 ИЛИ, счетчик 13, переключатель 14, формирователь 15, счетчик 16, переключатели 17-20, элементы 21-24 И, элементы 25-27 ИЛИ, элемент 28 задержки, триггеры 29, 30, элементы 31-33 И, элемент 34 ИЛИ, счетчик 35, элемент 36 ИЛИ, элементы 37 И, счетчики 38, элемент 39

или, блок 40 индикации, триггер 41,. формирователь 42, счетчик 43, дещифратор 44.

При этом выходы генератора 2 случайных чисел подключены к первь н входам соответствующих элементов 6 И, выходы которых подключены ко входам первого элемента 7 ИЛИ, выход которого подключен к первым входам элементов 10 и 11 И и к входу первого элемента задержки 8, выход которого подключен ко второму входу элемента 11 И, выход которого подключен к первому входу элемента 12 ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента 10 И, а выход подключен к первому входу первого счетчика 16, соответствующие выходы которого подключены ко входам переключателей 17-20, соответствующие выходы которых подключены к соответствующим входам элементов 21-24 И, соответственно , выходы элементов 21 и 22 И подключены к первому и второму входам элемента 25 ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого триггера 29, второй вход которого подключен к выходу второго элемента 28 задержки, первому входу второго триггера 30 и первому входу четвертого элемента 27 ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого счетчика 16, а второй вход - к выходу блока 1 управлени  (св зь дл  простоты не показана), соответствуквдий выход которого подключен к первому входу дев того элемента 4 ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу элемента 39 ИЛИ и первому входу блока 40 индикации, остальные входы которого посредством соответствующих св зей (а, в,... с) подключены ко вторь«м входам соответствующих элементов б и 37 И и соответствующим выходам дешифратора 44, входы которых подключены к выходам второго счетчика 43, первый вход которого подключен к блоку 1 управлени , а второй - к выходу первого формировател  42, выход которого подключен ко второму входу второго элемента 10 И и nepBCwy выходу третьего триггера 41, второй выход которого подключен к третьему входу элемента 11 И, первый вход триггера 41 подключен к блоку 1 управлени  , а второй вход - к первому входу элемента 36 ИЛИ и выходу элемента 33 И, первый вход которого подключен к первому выходу триггера 30, второй вход - к первому выходу

0 триггера 29, второй выход которого прдкЛючен к первому входу элемента 31 И, выход которого подключен к первому входу элемента 34 ИЛИ, второй .вход которого подключен к выходу рлемента 32 И, а выход - к первым

входам элементов 37 И и первому вхо ду третьего счетчика 35, второй вхо которого подключен к выходу элемента 36 ИЛИ, а выход - к первому входу элемента 39 ИЛИ, остальные входы которого подключены к выходам соответствующих счетчиков 38, первые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов 37 И, а вторые входы - к блоку 1 управлени  соответствующий выход которого подключен к первому входу четвертого триггера 5, второй вход которого подключен к выходу дев того элемента 4 ИЛИ, а выход - к первому входу элемента 9 И, второй вход которого подключен к выходу генератора 3 импульсов, а выход - ко входу генератора 2 случайных чисел и первому входу счетчика 13, второй вход которого подключен к блоку 1, а выходы - ко входам п того переключател  14,выход которого подключен через второй формирователь 15 ко входу второго элемента 28 задержки, второму входу элемента 31 И, третьему входу элемента 33 И и первому входу элемента 32 И, второй вход которого подключен ко второму выходу триггера 30, второй вход которого подключен к выходу элемента 26 ИЛИ, входы которого подключены к выходам элементов 23, 24 И.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии все элементы пам ти в счетчиках 13, 16, 35, 38 и триггеры 5, 29, 30, 41 наход тс  в нулевом положении, в счетчике 43 устанавливаетс  код, соответствующий номеру разр да генератора 2 случайны чисел, с которого начинаетс  контроль многоразр дного генератора 1. Посредством пе13еключател  14 выход одного из элементов пам ти счетчика 13 подключен ко входу формировател  15, таким образом задаетс  длительность цикла N испытаний одного (каждого ) разр да. Посредством переключателей 18 и 20 ко входам элементов 22 и 24 И подключаютс  выходы соответствующих элементов пам ти из счетчика 16, так что при достижении кодом в счетчике 16 нижней границы допустимее ,значений Р(х-, )ёп. выходе элемента 24 И по вл етс  сигнал , а при достижении верхней границы Р(х) по вл етс  сигнал на выходе элемента 22 И, если на управл ющих входах элементов 22, 24 И разрешающий потенциал. Номера элемсэнтов пам ти счетчика 16 определ ютс  путем сопоставлени  доверительного интервала и его кодовых эквивалентов , то есть однозначно определ етс  величинами. Посредством переключателей 17, 19 выходы соответствующих элементов пам ти счетчика 16 подключаютс  ко входам-элементов 20 и 23 И так, что при наличии разрешающего потенциала на их управл ющих , вховходах и достижении кодом в счетчике 16 величин Р(Х.,Х;+л));; ,t-))« возникают сигналы на выходах элементов 23 и 20 И соответственно. Причем номера выбранных элементов пам ти так же однозначно определены значени ми N и q. При поступлении сигнала Пуск на первый вход четвертого триггера 5 триггер 5 переводитс  в единичное состо ние , разреша  тем самым прохождение через элемент 9 И тактовых импульсов с генератора 3. Импульсы с выхода элемента 9 И поступают на первый (суммирующий) вход счетчика 13 и вход многоразр дного генератора. 2 случайных чисел. При этом счетчик 13 считает каждый тактовый импульс, пришедший с элемента 9 И. Импульсы, поступающие на вход генератора,2 случайных чисел, обеспечивают синхронное генерирование многоразр дных случайных чисел. Каждый разр д генератора 2 подключен к соответствующему элементу И из элементов И 6. Дешифратор 44 дешифрует состо ние счетчика 43. При этом на одном из выходов (а, в,..., с) дешифратора 44 по вл етс  разрешающий потенциал, который открывает соответствующие элементы 6 и 37 И. Поэтому случайные импульсы, формируемые только одним разр дом генератора 2, проход т на вход и соответственно на выход элемента 7 ИЛИ. Так как триггер 41 находитс  в нулевом (Положении, то элемент 10 И открыт, а элемент И И закрыт. Поэтому сигнал с выхода элемента 12 ИЛИ проходит через элементы 10 И, 12 ИЛИ на первый вход счетчика 16, т.е. счетчик 16 считает только те случайные импульсы, которые сформированы выбранным разр дом генератора 2. После подсчета N импульсов счетчиком 13 сигнал с выхода его выбранного элемента пам ти (триггера) проходит через переключатель 14 на вход формировател  15, который формирует стандартный (дл  выбранной элементной базы) импульс, поступающий на соответствующие входы элементов 31, 32 И и элемент 28 задержки.

За это же врем  на счетчике 16 накапливаетс  п импульсов, причем

(х. (1) аоп V с

gon

qon

т.е. код в счетчике 16 меньше допустимой граници, сигналы не возникают ни на элементе 22 И, ни на элементе 24 И, поэтому триггеры 29, 30 остаютс  в исходном нулевом положении.

Claims (4)

1.Авторское свидетельство СССР

0 № 263278, кл. G 06 F 7/00, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР № 588358, кл. G 06 F 7/04, 1974.

3.Авторское свидетельство СССР № 333551, кл. G 06 F 1/02, 1970.

5

-

4. Авторское свидетельство СССР 236851, кл. G 06 F 1/02, 1967.