SU907547A1 - Pseudo-random number generator - Google Patents

Pseudo-random number generator Download PDF

Info

Publication number
SU907547A1
SU907547A1 SU802941593A SU2941593A SU907547A1 SU 907547 A1 SU907547 A1 SU 907547A1 SU 802941593 A SU802941593 A SU 802941593A SU 2941593 A SU2941593 A SU 2941593A SU 907547 A1 SU907547 A1 SU 907547A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
counter
generator
output
pseudo
Prior art date
Application number
SU802941593A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Кордюмов
Ирина Евгеньевна Фролова
Original Assignee
Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. В.И.Ленина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. В.И.Ленина filed Critical Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. В.И.Ленина
Priority to SU802941593A priority Critical patent/SU907547A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU907547A1 publication Critical patent/SU907547A1/en

Links

Landscapes

  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Description

(5) ГЕНЕРАТОР ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ(5) ALTERNATIVE NUMBER GENERATOR

II

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть исполь зовано в стохастических счетно-решающих устройствах.The invention relates to computing and can be used in stochastic computing devices.

Известен генератор псевдослучайных чисел с равномерным распределением , содержащий регистр сдвига и сумматор по модулю два в цепи обратной св зи.A pseudo-random number generator with a uniform distribution is known, which contains a shift register and an absolute modulo two in the feedback circuit.

Однако этот генератор не позвол ет вы вл ть неисправности в процессе его работы l.However, this generator does not allow troubleshooting during its operation l.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  генератор псевдослучайных чисел, содержащий регистр сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной св зи, дешифратор, делитель, элемент задержки , элемент НЕ, первый и второй элементы И и реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий входы которого соединены с выходами первого и второго элементов И соответственно, первые входы которых через элементThe closest technical solution to the invention is a pseudo-random number generator containing a shift register with modulo two adder in a feedback circuit, a decoder, a divider, a delay element, a HE element, the first and second And elements, and a reversible counter, the summing and subtracting inputs of which connected to the outputs of the first and second elements And, respectively, the first inputs of which through the element

задержки и делитель подключены ко входу генератора, а вторые входы к пр мому и инверсному выходам 1-го разр да регистра сдвига, выходы регистра сдвига соединены со входами дешифратора, выход которого через элемент НЕ соединен с третьим входом первого элемента И L2.delays and a divider are connected to the generator input, and the second inputs to the direct and inverse outputs of the 1st bit of the shift register, the outputs of the shift register are connected to the inputs of the decoder, the output of which is NOT connected to the third input of the first element AND L2.

Недостатком  вл етс  большое чис ло тактов, необходимое дл  определени  наличи  неисправности в генераторе псевдослучайных чисел, большие аппаратурные затраты на реализацию схемы контрол , неработоспособность схемы контрол  при неисправ ности, привод щей к по влению О на пр мом и инверсном выходе i-горазр да регистра сдвига.The disadvantage is the large number of clocks required to determine the presence of a malfunction in the pseudo-random number generator, the large hardware costs for the implementation of the control circuit, the inoperability of the control circuit in the event of a failure resulting in O on the direct and inverse output of the i-mountain. shear.

Цель изобретени  - упрощение схе20 мы генератора, а также повышение быстродействи  при контроле неисправности и повышение достоверности контрол  . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известный генератор псев дослучайных чисел, содержащий регис сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной св зи, счетчик, элемент НЕ, элемент И, введены элемент ИЛИ, элемент задержки, сумматор по модулю два и триггер, выход которог соединен с первым входом сумматора по модулю два, выход которого соеди нен с первым входом элемента И, выход которого через элемент задержки соединен со счетным входом триггера выход рекурентного регистра сдвига соединен GO вторым входом сумматора по модулю два, выход которого соеди нен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом Сброс счетчика, счетный вход которого объединен с тактовым входом рекурентного регистра cдвигa вход Установка которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ и через элемент НЕ - со вторым входом элемента И. На чертеже представлена блок-схе ма генератора. Генератор состоит из п-разр дног рекурентного регистра 1 сдвига, к которому от генератора тактовых импульсов по шине 2 подают тактовые сигналы, которые также заведены на тактовый вход 3 счетчика 4. Сигнал установки генератора в исходное состо ние подают на установочный вход регистра 1 сдвига и через элемент на вход Сброс 6 счетчика ИЛИ 5 от входа Установка 7 через элемент НЕ 8, элемент И9, элемент 10 задержки - на счетный вход триггера 11. Выход 12 последнего разр да регистра 1 сдвига соединен со входом сумматора 13 по модулю два, выход которого заведен на входы эле ментов И9 и ИЛИ 5. Выход триггера 11 подкл чен ко входу сумматора 13. Генератор работает следующим образом . Принцип контрол  работы генерато основан на том свойстве псевдослучайной последовательности, что числ следующих подр д сигналов одного значени  (О или 1.) в серии, котрра  снимаетс  с последнего разр да регистра 1.не должно превышать п. В исходное положение регистр 1 сдви га привод т в режиме параллельного занесени  информации, при котором 4 в регистр записывают исходное число, посто нно заведенное на входы параллельной записи (не показаны, запрещенным  вл етс  только одно состо ние регистра 00...0). Дл  выполнени  этой операции на и/ину 7 установки подают сигнал единичного уровн . Этим же сигналом, проход щим через элемент ИЛИ 5 на шину сброса 6, устанавливают в О все разр ды счетчика k. Контур А,состо щий из сумматора 13 по модулю два, элемента И 9, элемента 10 задержки, триггера 11. предназначен дл  сброса счетчика 4 в О при каждом изменении значени  информации на шине 12. Дл  подсчета числа следующих подр д О или 1 на шине 12, выход сумматора 13 по модулю два должен быть в состо нии О. которое позвол ет счетчику вести подсчет числа тактов в серии сигналов одного значени  (допустим 0 на шине 12. Услови  работы счетчика k обеспечиваютс  при равенстве сигналов на обоих входах сумматора 13 по модулю два. При изменении значени  сигнала на шине 12 (допустим с О на 1), на выходе сумматора 13 по модулю два возникает единичный сигнал и сбрасывает все разр ды счетчика Ц в О. Этот же единичный сигнал проходит через элемент И 9, задержку 10 на счетный вход триггера 11 и положительным фронтом перебрасывает три1- гер 11 в противоположное состо ние. Изменившийс  на выходе триггера 11 сигнал, заведенный на вход сумматора 13. вновь восстанавливает на выходе сумматора 13 по модулю два нал , позвол ющий начать счетчику k подсчет числа следующих подр д сигналов другого значени  (допустим 19 в серии сигналов, снимаемых с шины 12. Работа счетчика продолжаетс  до момента очередной смены сигнала на шине 12. Величина задержки 10 выбираетс  такой, чтобы суммарна  задержка в элементах контура А была достаточна дл  сброса в О счетчика . При подключении питани  триггер 11 устанавливаетс  в произвольное состо ние. Если это состо ние обеспечивает сигнал О на выходе сумматора 13 позвол ющее счетчику вести подсчет, то элемент И 9 блокирует сигнал установки в исходное состо ние и не позвол ет перебросить сигналу установки триггер 11. Если же на выходе сумматора 13 установитс  значение 1, то элемент И 9 пропустит сигнал установки в исходное состо ние, который положительным фронтом перебрасывает триггер 11 и приводит схему в состо ние готовности .The purpose of the invention is to simplify the generator circuitry, as well as to increase the speed at fault monitoring and to increase the reliability of the control. The goal is achieved by the fact that in a known pseudo-random number generator, containing shift regis with modulo two in the feedback circuit, a counter, a NOT element, an AND element, an OR element, a delay element, a modulo two adder and a trigger, an output are entered which is connected to the first input of the modulo two adder, the output of which is connected to the first input of the element I, the output of which through the delay element is connected to the counting trigger input the output of the recurrent shift register is connected to the GO by the second input of the modulo adder two, output which is connected to the first input of the OR element, the output of which is connected to the input Counter Reset, the counting input of which is combined with the clock input of the recurrent register of the shift input whose installation is connected to the second input of the OR element and through the element NOT to the second input of the element I. block diagram of the generator. The generator consists of n-bit recurrent shift register 1, to which clock signals are sent from bus clock generator 2 to bus clock 2, which are also input to clock input 3 of counter 4. The generator installation signal is reset to the installation input of shift register 1 and through the element to the input Reset 6 of the counter OR 5 from the input Setting 7 through the element NOT 8, the element I9, the element 10 delay to the counting input of the trigger 11. The output 12 of the last bit of the shift register 1 is connected to the input of the adder 13 modulo two head den the inputs of elements and u9 OR trigger 5. Yield 11 conn chen to an input of the adder 13. The generator operates as follows. The principle of operation control of the generator is based on the property of a pseudo-random sequence that the numbers of the next sequences of signals of the same value (O or 1.) in the series, is removed from the last bit of register 1. It should not exceed the p. In the initial position, register 1 is shifted t in the mode of parallel recording of information, in which 4 the initial number permanently input to the inputs of parallel recording is written to the register (not shown, only one state of the register 00 ... 0 is forbidden). To perform this operation, on and / inu 7 of the installation signal a single level. With the same signal passing through the element OR 5 to the dump bus 6, all bits of the counter k are set to O. Circuit A, consisting of an adder 13 modulo two, element 9, delay element 10, trigger 11, is designed to reset the counter 4 to 0 each time the information value changes on the bus 12. To count the number of the next items O or 1 on the bus 12, the output of the adder 13 modulo two must be in the O. state, which allows the counter to count the number of ticks in a series of signals of one value (say, 0 on the bus 12. Conditions for operation of the counter k are provided that the signals at both inputs of the adder 13 are equal Two. When you change the value of the signal n bus 12 (say from O to 1), at the output of modulator 13 modulo two, a single signal occurs and resets all bits of counter C to O. This same single signal passes through element 9, delay 10 to counting trigger input 11 and positive edge reverts the tri1- ger 11 to the opposite state. The signal changed at the output of the trigger 11, inputted to the input of the adder 13. again restores modulo 13 at the output of the adder 13, allowing the counter k to start counting the number of next signals of another value (say 19 in the series signal removed from counter bus 12. Operation is continued until the next change of the signal on line 12. The magnitude of the delay 10 is selected such that the total delay circuit elements A was sufficient to reset the counter in G. When the power is connected, the trigger 11 is set to an arbitrary state. If this state provides a signal O at the output of the adder 13 which allows the counter to count, then element 9 locks the set signal to the initial state and does not allow trigger 11 to be reset. If the output of adder 13 is set to 1, then And 9 will skip the setup signal to the initial state, which throws the trigger 11 with a positive front and brings the circuit to the ready state.

По вление неисправности в регистре 1 приводит к тому, что один или несколько триггеров этого регистра посто нно наход тс  в одних и тех же (нулевых или единичных состо ни х . Последовате ьно сдвига сь, это состо ние ме позже, чем через п-1 такт про вит себ  на виходе последнего разр да регистра . Еще через п+1 такт схема контрол  выдаст си1- нал наличи  неисправности. Таким образом, предлагаемый ГПСЧ обеспечивает вы вление константных неисправностей через L тактов после ее возникновени , 2п L, п+1. Величина L зависит от номера разр да регистра 1, в котором произошла неисправность . Максимальное значение h-2n имеет место при неисправности в первом разр де регистра 1. Дли известного устройства врем  обнаружени  неисправности составл ет #, где k - количество триггеров со счетным входом, Е - предельное откло нение числа единиц в последовательности . tУпрощение схемы генератора видно из следующего. Известное устройство требует построени  дешифратора на п входов, затраты на который возрастают пропорционально п. Построение п - входового дешифратора представл еThe occurrence of a malfunction in register 1 causes one or several triggers of this register to be continuously in the same (zero or one states. Continuously shift, this state is less than after n-1 The clock is displayed on the last bit register input. After another n + 1 clock, the control circuit issued a fault condition. Thus, the proposed PRNG detects constant faults through L clock cycles after its occurrence, 2n L, n + 1. The value of L depends on the number of bits of the register 1, in which the malfunction occurred. The maximum value of h-2n occurs when the malfunction is in the first digit of the register 1. For a known device, the malfunction detection time is #, where k is the number of triggers with a counting input, E is the limiting deviation of the number of units to Sequences. The simplification of the generator circuit can be seen from the following: The known device requires the construction of a decoder for n inputs, the cost of which increase in proportion to p. Building a n - input decoder representation

собой определенную трудность.a certain difficulty.

При реализации устройства целесообразно использовать сдвиговые регистры в интегральном исполнении, однако эти регистры не имеют инверсных выходов, использование которых предусмотрено в известном изобретен Поэтому дл  реализации генератора потребуетс  еще определенное число инверторов, которое не требуетс  в предлагаемом решении. Так как велична п+1 (модуль счетчика 4 в предлагаемом решении) меньше предельного отклонени  числа по влени  единицWhen implementing a device, it is advisable to use shift registers in an integrated design, however these registers do not have inverse outputs, the use of which is provided for in the known invented. Therefore, to realize the generator, a certain number of inverters are required, which is not required in the proposed solution. Since the value of n + 1 (counter module 4 in the proposed solution) is less than the maximum deviation of the number of occurrences of units

(или нулей) в известном устройстве, то счетчик в предлагаемом решении имеет меньшее число разр дов, чем реверсивный счетчик известного изобретени . Размеры схемы генератора практически не завис т от числа разр дов генерируемых чисел (увеличиваетс  только числоразр дов счетчика , равное , округленного до большого целого числа), увеличение же п в известном устройстве влечет за собой возрастание аппаратурных затрат на реализацию дешифратора и увеличивает число монтажных csj| зей, что приводит к превышению стоимости производства известного генератора по сравнению с предлагаемым.(or zeros) in a known device, the counter in the proposed solution has a smaller number of bits than the reversible counter of the known invention. The size of the generator circuit is practically independent of the number of bits of the generated numbers (only the number of digits of the counter increases, equal to, rounded to a large integer number), an increase in n in the known device entails an increase in hardware costs for the implementation of the decoder and increases the number of mounting csj | Zei, which leads to an excess of the cost of production of a known generator compared with the proposed.

Claims (2)

1.Патент США № 3700869, кл. 235-152, 1972.1. US patent number 3700869, class. 235-152, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 06 F 1/02, 1977 (прототип).2. USSR author's certificate №, cl. G 06 F 1/02, 1977 (prototype).
SU802941593A 1980-06-18 1980-06-18 Pseudo-random number generator SU907547A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802941593A SU907547A1 (en) 1980-06-18 1980-06-18 Pseudo-random number generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802941593A SU907547A1 (en) 1980-06-18 1980-06-18 Pseudo-random number generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU907547A1 true SU907547A1 (en) 1982-02-23

Family

ID=20902514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802941593A SU907547A1 (en) 1980-06-18 1980-06-18 Pseudo-random number generator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU907547A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU907547A1 (en) Pseudo-random number generator
SU871166A1 (en) Device for checking parallel binary code for parity
SU1034188A1 (en) Versions of threshold element
SU260961A1 (en) DEVICE FOR THE FORMATION OF SERIES OF RECTANGULAR PULSES
SU1195348A1 (en) Device for checking computer units
SU1693599A1 (en) Device for measuring modulus of complex number
SU1485249A1 (en) Logic circuit check unit
SU640344A1 (en) Pseudorandom pulse train generator
SU1335989A1 (en) Device for computing exponent of exponential function
SU388288A1 (en) ALL-UNION
SU839060A1 (en) Redundancy logic device
SU1119023A1 (en) Device for simulating propabilistic graph
SU650071A1 (en) Device for group cimpensatiob of binary numbers
SU1166293A1 (en) Pulse distributor
SU533930A1 (en) Pulse frequency function converter
SU1167608A1 (en) Device for multiplying frequency by code
SU959084A1 (en) Counter serviceability checking device
SU884148A1 (en) Counter testing device
SU1566487A1 (en) Code converter
SU919090A1 (en) Device for monitoring operation of counter with potential output
SU1644168A1 (en) Self-diagnosing paraphase asynchronous device
SU902020A1 (en) Device for simulating failures in complex systems
SU1550502A1 (en) Generator of recurrent sequence with self-check
SU903867A1 (en) Dividing device
SU839061A1 (en) Device for testing n-digit counter