Claims (2)
30 временных интервалов помимо рассмат- риваемого, .низкое быстродействие устройства обусловленное тем, что дл формировани случайного значени кода , запоминаемого в счетчике, необходима значительна временна задержка между моментом завершени формировайи временного интервала и поступле- . нием очередного запускающего сигнала, гарантирующа равномерный закон распределени згачений запоминаемого кода за счет многократного переполнени счетчика,а также невозможность работы генератора лри посто нной частоте следовани запускающих сигналов, так как формирование временных интервалов, длительность которых равноверо тна, возможно лишь при определенном соотно шении частот высокочастотного и низкочастотного генераторов, а также генератора запускающих сигналов, каждый из которых обладает определенной нестабильностью частоты (выполнение этого услови св зано с необходимость тщательной настройки трех различных генераторов и поддержанием заданного соотношени частот при работе устройства , что требует применени специаль ных мер по стабилизации частоты или введени в состав устройства дополнительных узлов, обеспечивающих автоматическую подстройку частоты генераторов ) , Цель изобретени - повышение быстродействи устройства и стабилизаци параметров закона распределени слу ,чайных значений длительности временны интервалов. . Поставленна цель достигаетс тем, что генератор псевдослучайных временных интервалов, содержащий генератор импульсов, первый триггер, элемент .ИЛИ, выход которого соединен с ВХОДОМ счетчика, введены элементы И, делител частоты, блок индикации и второй триг гер, единичный выход которого соедине с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выхо ду генератора импульсов, а выход первого элемента И через первый и второй делители частоты соединен с нулевым входом второго триггера, нулевой выход , которого соединен со входом блока индикации и с первшл входом второго элемента И, второй вход которого в л етс входом Пуск генератора, а вы Х9Д второго элемента И соединен с еди нйчньпми входами первого и второго триггеров, выход первого делител час тоты соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с йторым входом элемента ИЛИ, выход счетчика соединен с нулевом входом первого триггера, единичный выход которого вл етс выходом генератора и соединен с вторым входом третьего элемента И, а нулевой выход первого триггера соединен с вторым входом четвертого элемента И. В предлагаемом устройстве дл формировани высокочастотных,низкочастотцых и запускающих сигналов используетс один высокочастотный генератор частота следовани сигналов которого делитс на посто нные коэффициенты, обеспечивающие требуемое соотношение частот всех трех последовательностей, а запуск устройства производитс по признаку его готовности к формированию очередного временного интервала. Необходимость в формировании случайного потока запускающих сигналов отпадает , так как запоминание случайного значени кода в счетчике обеспечиваетс введением в состав устройства пускового триггера, схемы индикации готовности и делителей частоты. Так как при этом величина задержки в поступлении запускающего сигнала не вли ет на длительность формируемого временного интервала, то быстродействие устройства может быть повышено путем уменьшени этой задержки. Максимальное быс1;родействие устройства обеспечиваетс при использовании в качестве запускающего сигнала признака готовности, формируемого схемой индикации готовности. При этом частота следовани случайных временных интервалов составл ет РВИ Fg /MlvM2, где F - частота высокочастотного генератора; Ml, М2 - коэффициенты делени первого и второго делителей частоты .соответственно . Исключение вли ни задержки в поступлении запускающих сигналов на работу устройства позвол ет формировать случайные временные интервалы как при посто нной, так и при измен ющейс частоте следовани запускающих сигналов - |j,npH условии РЗС РВИ Формирование трех потоков сигналов от одного генератора решает проблему поддержани заданного соотношени частот следовани сигналов и позвол ет упростить управление устройством изменение верхней границы диапазона длительностей, формируемых временных интервалов осуществл етс перестройкой частоты одного лишь высокочастотного генератора. На фиг. 1 представлена функциональна схема генератора псевдослучайных временных интервалов; на фиг. 2 временные диаграммы его работы. Устройство содержит последователь |но соединенные генератор 1 импульсов первый элемент И 2, первый 3 и второй 4 делители частоты, триггер 5 и блок б индикации, а также последовательно соединенные второй элемент И 7, триггер 8, третий элемент И 9, элемент ИЛИ 10 и счетчик 11 импульсов , кроме того, четвертый элемент И 12, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И 2, вто рой - с нулевым выходом триггера 8, а выход - со вторым входом элемента ИЛИ 10.. Второй вход первого элемента И 2 соединен с единичным выходом триггера 5. Второй вход второго элемента И 7 вл етс запускающим входом генератора, а выход соединен с единичным входом триггера 5. Второй вход -третьего элемента И 9 соединен с выходом первого делител 3 частоты Выход счетчика 11 соединен с нулевым входом триггера 8. Выходом генератора вл етс единичный выход триггера Коэффициенты делени первого 3 и второго 4 делителей частоты соответственно равны Ml и М2. Счетчик 11 двоичный , разр дный. Генератор работает следующим обра зом. При поступлении запускающего сигнала (фи:. 2, эпюра а) триггеры 5 и 8 устанавливаютс в единичное состо ни ( эпюры J и -б соответственно) . В счет чике 11 импульсов в момент запуска записан код К, значение которого слу чайно и находитс в диапазоне от К О до К . На вход счетчика 11 поступают импульсы с делител 3 частоты через элементы И 9 и ИЛИ 10 (эпюра 2.) . Частота следовани этих импульсов, в Ml раз ниже частоты Fgp . Счетчик 11 подсчитывает импульсы до момента переполнени , после чего триггер 8 устанавливаетс в нулевое состо ние и на вход счетчика 11 поступают импульсы с высокочастотного генератора 1 через элементы VI 2 к 12 и ИЛИ 10 (эпюра д ), Длительность временного интервала, в течение которого триггер 8 находитс в единичном состо нии (эпюра В составл ет г0и к. Ml/Fpr Триггер 5 устанавливаетс в нулевое состо ние после того как через элемент И 2 с момента запуска пройдет М1хМ2 импульсов, при этом включаетс блок б индикации. С этого момента прекращаетс поступление импуль сов с высокочастотного генератора 1 через элемент И 2, в счетчике 11 запоминаетс случайное значение кода К генератор готов к.формированию следу ющего временного интервала. Райноверо тные значени интервал Сей обеспечиваютс выбором значений коээффициентов делени Ml и М2, удовлетвор ющих следующим услови м Ml 2 + N1 М2 2 + N2, где N - любое целое нечетное положительное число, а N2 3.. Отыскивание пар значений N1 и N2, удовлетвор ющих условию формировани значений кодов К в виде псевдослучайеых последовательностей максимальной, длины (от К О до К- 2 - 1), проводитс на математической модели устройства , реализованной на ЭВМ ЕС-1022. Моделируетс работа устройства дл посто нных начальных значений кода К KQ, причем фиксируютс только те пары значений величин N1 и N2, при которых значение кода К К, формируютс устройством после имитации 2 последовательных запусков. Отбраковываютс пары значений величин N1 и N2, дл которых это условие не выполн етс , а также в тех случа х, когда одинаковые значени кода К формируютс подр д. В результате анализа работы модели вы влено, что знa relш кодов К в виде последовательностей максимальной длины формируютс устройством при К 5, 6, 7, 8 дл указанных выше пар значений N1 и N2. Дл обеспечени максимального быстродействи устройства це тесоо(; разно из этих пар выбрать значени N1 и N2 по критерию минимума их . Новые элементы, введенные в состав устройства, относительно просто реализуютс на современных цифровых интегральных микросхемах. Делители частоты стро тс на базе двоичных счетчиков с дешифраторами, обеспечивающими заданный коээфицнент делени . Схема индикации готовности при форми ровании запускающих сигналов оператором выполн етс , например в виде индикационной лампы, а при автоматическом запуске реализуетс по любой известной схеме генератора одиночных импульсрв, Макет устройства изготовлен на микросхемах серии 155 и успешно прошел опытную проверку.в лабораторных услови х. При разр дности счетчика К 7, частота Ffji- 5 МГц и значении величин N1 3, N2 1 устройство позвол ет формировать псевдослучайные временные интервалы с частотой следовани запускающих сигналов F j 295,8Гц. Значени длительностей временных интервалов составл ет К-2б,2 МКС и равномерно распределены от о до 3,3 мс. Результаты опытной проверки предлагаемого устройства подтвердили следующие его преимущества по сравнению с известным, а именно более высокую стабильность параметров закона распределени случайных значений длительности временных интервалов, формируемых устройством (закон распределени длительностей равномерный параметры закона не завис т от времени прихода запускающих сигналов после срабатывани схемы индикации готовности устройства и повторному запуску), кроме того, более высокое быстродействие (максимально достижимое дл устройств данного класса) за «чет использовани признака готовнос ти в качестве запускающего сигнала, а также упрощение управлени устройством и его настройки за счет измене ни верхней границы диапазона значеНИИ длительностей временных интервал путем перестройки частоты высокочастотного генератора. Формула изобретени Генератор псевдослучайных временных интервалов, содержащий генератор импульсов, первый триггер,-элемент или, выход которого соединен с входом счетчика, отличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи , он содержит элементы И, делители частоты, блок индикации и второй триггер, единичный выход ко торого соединен с первым входом первого элемента И, второй, вход которого подключен к. выходу генератора импульсов , а выход первого элемента И через первый и второй делители частоты соединен с нулевым входом второго триггера, нулевой выход которого соединен с входом блока индикации и с первьам входом второго элемента И, второй вход которого вл етс входом Пуск генератора, а выход второго элемента И соединен с единичными входами первого и второго триггеров, выход первого делител частоты соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ выход счетчика соединен с нулевым входом первого триггера , едк кчнъаК выход которого вл етс выходом генератора и соединен с BToptii входом третьего элементаИ, а нулевой выход первого триггера соединен с вторым входом четвертого элемента И. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №718840, кл. G Об F 7/58, 1978. 30 time intervals in addition to the one considered, the low speed of the device is due to the fact that in order to form a random code value stored in the counter, a considerable time delay is required between the time the time interval is formed and the arrival time. the next triggering signal, which guarantees a uniform distribution of memorized code zagacheniya due to repeated overflow of the counter, as well as the inability of the generator to maintain a constant frequency of triggering signals, since the formation of time intervals, which are equally likely, is possible only with a certain ratio of high frequency and low-frequency generators, as well as a generator of triggering signals, each of which has a certain instability for an hour These conditions (the fulfillment of this condition is connected with the need to carefully adjust three different generators and to maintain the specified frequency ratio during device operation, which requires the use of special measures to stabilize the frequency or introduce additional components into the device, which provide automatic frequency tuning of the generators) increasing the device speed and stabilizing the parameters of the law of distribution of random time values for time intervals. . The goal is achieved by the fact that the pseudo-random time interval generator, which contains the pulse generator, the first trigger, the element .OR, whose output is connected to the INPUT of the counter, is And, the frequency divider, the display unit and the second trigger, the single output of which is connected to the first input The first element And, the second input of which is connected to the output of the pulse generator, and the output of the first element And through the first and second frequency dividers is connected to the zero input of the second trigger, zero output, which is connected to the display unit and the first input of the second element I, the second input of which is input of the generator start, and you H9D of the second element I connected to the single inputs of the first and second triggers, the output of the first frequency divider connected to the first input of the third element I, the output of which is connected to the first input of the OR element, the output of the first element AND is connected to the first input of the fourth element AND, the output of which is connected to the second input of the OR element, the output of the counter is connected to the zero input of the first trigger, whose single output This is the generator output and is connected to the second input of the third element, And the zero output of the first trigger is connected to the second input of the fourth element I. The proposed device for generating high-frequency, low-frequency and triggering signals uses a single high-frequency generator whose signal frequency is divided into constant signals. coefficients that ensure the required frequency ratio of all three sequences, and the device is launched based on its readiness to form a queue time interval. The need to form a random stream of triggering signals is no longer necessary, since storing a random code value in the counter is provided by introducing into the device a trigger trigger, a readiness indication circuit, and frequency dividers. Since, in this case, the amount of delay in the arrival of the trigger signal does not affect the duration of the time interval being formed, the device speed can be improved by reducing this delay. The maximum speed is 1; the device is activated when using the readiness attribute generated by the readiness indication circuit as a trigger signal. At the same time, the frequency of following random time intervals is RVI Fg / MlvM2, where F is the frequency of the high-frequency generator; Ml, M2 are the division factors of the first and second frequency dividers, respectively. The elimination of the influence of the delay in the arrival of triggering signals on the operation of the device allows the formation of random time intervals both with a constant and with a varying frequency of triggering signals - | j, npH RZV RVI condition. The formation of three signal flows from one generator solves the problem of maintaining a given the ratio of the frequency of the signal following and allows you to simplify the management of the device; changing the upper limit of the range of durations formed by the time intervals is carried out th frequency of a high-frequency generator. FIG. 1 shows a functional diagram of a pseudo-random time interval generator; in fig. 2 time diagrams of his work. The device contains a sequence | but connected generator 1 pulses of the first element And 2, the first 3 and second 4 frequency dividers, the trigger 5 and the display block b, as well as the second element AND 7, the trigger 8, the third element AND 9, the element OR 10 and the pulse counter 11, in addition, the fourth element AND 12, the first input of which is connected to the output of the first element AND 2, the second - with zero output of the trigger 8, and the output - with the second input of the element OR 10 .. The second input of the first element AND 2 is connected with a single trigger output 5. The second input of the second element 7 is the trigger input of the generator, and the output is connected to the single input of trigger 5. The second input of the third element is AND 9 connected to the output of the first 3 frequency divider. The output of the counter 11 is connected to the zero input of the trigger 8. The generator output is the single output of the trigger Coefficients the divisions of the first 3 and second 4 frequency dividers are respectively Ml and M2. Counter 11 is binary, low. The generator works as follows. When a trigger signal arrives (phi: 2, plot a), the triggers 5 and 8 are set to one state (diagrams J and -b, respectively). In the counter of 11 pulses, at the moment of launch, a code K is written, the value of which is randomly in the range from K O to K. The input of the counter 11 receives pulses from the divider 3 frequencies through the elements And 9 and OR 10 (plot 2.). The frequency of these pulses, Ml times lower than the frequency Fgp. The counter 11 counts the pulses until overflow, after which the trigger 8 is set to the zero state and the input of the counter 11 receives pulses from the high-frequency generator 1 through the elements VI 2 to 12 and OR 10 (plot d), the duration of the time interval during which the trigger 8 is in the unit state (plot B is r0i and k. Ml / Fpr. Trigger 5 is set to the zero state after M1xM2 pulses have passed through the AND 2 element since the launch moment, the indication block B is turned off. the stupor of pulses from the high-frequency generator 1 through the element I 2, in the counter 11, a random value of the code K is stored. The generator is ready to form the next time interval. Routine values of this interval are provided by selecting the values of the division factors Ml and M2 that satisfy the following conditions Ml 2 + N1 М2 2 + N2, where N is any integer odd positive number, and N2 3 .. Finding pairs of N1 and N2 values that satisfy the condition that the K code values are formed in the form of pseudo-random sequences s (from KO to K-2-1), is carried out on a mathematical model of a device implemented on an EC-1022 computer. The operation of the device is simulated for constant initial values of the K KQ code, and only those pairs of N1 and N2 values are recorded at which the K K code value is formed by the device after simulating 2 consecutive launches. Couples of the values of N1 and N2 are rejected for which this condition is not fulfilled, and also in those cases when the same values of the K code are formed separately. As a result of analyzing the work of the model, it was found that the value of the K codes as the sequences of maximum length formed by the device at K 5, 6, 7, 8 for the above pairs of values N1 and N2. To maximize the speed of the device, the center is close (; it’s different to choose the N1 and N2 values by their minimum criterion. The new elements introduced into the device are relatively simply implemented on modern digital integrated circuits. The frequency dividers are built on the basis of binary counters with decoders The readiness indication scheme, when the trigger signals are generated by the operator, is performed, for example, in the form of an indication lamp, and It is implemented according to any known single pulse pulse generator circuit, the device layout is made on 155 series microcircuits and has successfully passed an experimental test in laboratory conditions. With a K 7 counter, the frequency Ffji is 5 MHz and the values of N1 3, N2 1 allow form pseudo-random time intervals with the following frequency of triggering signals F j 295.8 Hz. The time interval durations are K-2b, 2 МКС and are uniformly distributed from about to 3.3 ms. The results of the experimental verification of the proposed device confirmed the following advantages as compared with the known, namely, higher stability of the parameters of the distribution of random values of the duration of time intervals generated by the device (the distribution of durations and uniform parameters of the law do not depend on the arrival time of the triggering signals after the readiness indication circuit operates device and restart), in addition, higher speed (the maximum achievable for us this class is used to even use the readiness attribute as a trigger signal, as well as simplify device control and tuning by changing the upper limit of the range of the durations of the time interval by adjusting the frequency of the high-frequency generator. Claims The pseudo-random time interval generator comprising a pulse generator, a first trigger, an element, or whose output is connected to a counter input, characterized in that, in order to improve speed, it contains AND elements, frequency dividers, display unit and a second trigger, single the output of which is connected to the first input of the first element I, the second, whose input is connected to the output of the pulse generator, and the output of the first element I through the first and second frequency dividers is connected to the zero input of the second a trigger whose zero output is connected to the input of the display unit and to the first input of the second element I, the second input of which is an input of the generator, and the output of the second element I is connected to the single inputs of the first and second triggers, the output of the first frequency divider is connected to the first input of the third element AND, the output of which is connected to the first input of the OR element, the output of the first element AND is connected to the first input of the fourth element AND, the output of which is connected to the second input of the OR element, the output of the counter is connected to zero input the house of the first trigger, which is a block cell whose output is the generator output and is connected to the BToptii input of the third element, and the zero output of the first trigger is connected to the second input of the fourth element I. Sources of information taken into account during the examination cl. G About F 7/58, 1978.
2.Патент США 3521171, кл. 328-129, 1970 (прототип).2. US Patent 3521171, cl. 328-129, 1970 (prototype).
пP
LL
JJ
III11III11
IliLiIliLi
ЖF
.i.i
JUJU
-t t-t t
illill
tt
tt