Генератор случайных чисел

О П И С А Н И Е (()) 516042

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 314208 (22) Заявлено 11.04.74 (21) 2017111 26-21 с присоединением заявки № (51) М. Кл. G 06F 15/36

Н ОЗК 3/02 (53) УДК 681.323.519. .2 (088.8) Опубликовано 30.05.76. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования списания 21.06.76 по делам изобретений

1 и открытий (72) Авторы изобретения

Г. П. Хамитов и А. В. Петров

Иркутский политехнический институт (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

Изобретение может быть использовано в радиотехнике, электронике и вычислительной технике в системах статистического моделирования в комплексе с вычислительными машинами.

По основному авт. св, № 314208 известен генератор случайных чисел.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора за счет увеличения спектра возможных значений параметров автокорреляционных функций.

Для этого в генератор введен блок выбора количества ячеек запоминающего устройства, входы и выходы которого соединены с соответствующими входами и выходами блока управления.

Блок выбора количества ячеек запоминающего устройства состоит из последовательно соединенных датчика случайных чисел, регистра, устройства сравнения и счетчика.

На чертеже приведена функциональная электрическая схема предлагаемого генератора.

Генератор случайных чисел содержит запоминающее устройство 1, которое через регистр 2 связано с устройством сравнения 3, последнее через логический элемент дизыонкции 4 и логические элементы конъюнкции 5 и

6 связано со счетчиками 7 и 8. Счетчик 7 работает в режиме увеличения содержимого с приходом на счетный вход управляющего сигнала, а счетчик 8 — в режиме уменьшения содержимого. Счетчики 7 и 8 через элемент конъюнкции 9 связаны с регистром 10.

Датчик некоррелированных случайных чисел 11 и его регистр 12 последовательно соединены с регистрами 2 и 10 и с выходным р еги стр о м 13.

Блок управления 14 связан со всеми логи10 ческими и функциональными элементами генератора, а также с дешифратором адреса 15 и с блоком 16 выбора количества ячеек, который содержит датчик случайных чисел 17, соединенный через регистр 18 с устройством

15 сравнения 19. Устройство сравнения 19 информационно связано со счетчиком 20.

Генератор случайных чисел работает след1 ющим образом.

Управляющий сигнал по шине 21 устанав20 ливает счетчик 20 в нулевое состояние, а по сигналу, поданному по шине 22, из датчика

17 поступает число в регистр 18, выходы которого соединены с входами устройства сравнения 19.

25 Управляющий сигнал по шине 23 вызывает появление сигнала-отклика на шине 24 то,лько в том случае, когда содержимое счетчика

20 совпадает с содержимым регистра 18. Сигналом по шине 25 содержимое счетчика 20

30 увеличивается на единицу младшего разряда.

516042

Информация из регистра 10 копируется через элемент 9 в счетчики 7 и 8. Сигналом по шине 26 через элементы 5 и 4 счетчик 7 соединяется с устройством сравнения 3.

Дешифратор адреса 15 по управляющим сигналам в шине 27 вырабатывает последовательность адресов в шине 28, обеспечивающих в течение каждого цикла сравнение содержимого ячеек памяти запоминающего устройства 1 с содержимым счетчика 7 или 8, последовательную выдачу содержимого первых ячеек памяти запоминающего устройства

1 в регистр 2. Из регистра 2 информация передается на вход устройства сравнения 3.

Каждый акт выбора содержимого ячеек памяти сопровождается выработкой управляющего сигнала по шине 25, по которому содержимое счетчика 20 увеличивается,на единицу, а каждое изменение содержимого счетчика 20 сопровождается сравнением содержимого счетчика 20 и случайного числа при помощи устройства сравнения 19.

При отсутствии сигнала отклика на шине 24 производится сравнение содержимого счетчика 7 с содержимым одной из ячеек .памяти.

В случае совпадения содержимого счетчика 7 с содержимым одной из ячеек памяти запоминающего устройства 1 на управляющий сигнал опроса по шине 29 в блок управления 14 поступает сигнал-отклик по щи не 30, по которому блок управления 14 реализует следующий алгоритм: содержимое регистра 10, а также регистров 2 и 12 последовательно копируется соответственно в регистры 13, 10 и 2; датчик случайных чисел 11 вырабатывает новое случайное число, которое записывается в регистр 12 и хранится в нем до появления следующего сигнала по шине 30; содержимое регистра 2 записывается в ту ячейку памяти, содержимое которой совпало с содержимым счетчика 7. На этом цикл генерации очередного случайного числа заканчивается. На выходе 31 регистра 13 появляется новое число.

В случае появления сигнала-отклика по шине 24 и при несовпадении содержимого счетчика 7 с содержимым ячейки памяти запоминающего устройства 1 устройством управления вырабатывается импульс на шине 32, и содержимое счетчика 7 увеличивается на единицу. Вырабатывается также управляющий сигнал,на шине 21, по которому счетчик 20 возвращается в нулевое состояние.

Операция сравнения обновленного содержимого счетчика 7 с содержимым ячеек запоминающего устройства 1 повторяется. При

35 этом оказываются возможными два варианта: сигнал-отклик на шине 30 появился, и реализуется описанный алгоритм; сигнал-отклик .на шине 30 не появился. В этом случае сигналом по шине 33 уменьшается на единицу содержимое счетчика 8, а сигналом по шине 21 счетчик 20 устанавливается в нулевое состояние.

Сигналом блока управления 14 по шине 34 счетчик 8 через элементы 6 и 4 соединяется с устройством сравнения 3 (сигналы на шинах

26 и 34 несовместимы) . Повторяется операция сравнения обновленного содержимого счетчика 8 с содержимым ячеек запоминающего устройства 1. При этом возможны два варианта: сигнал-отклик на шине 30 появился при опросе одной из ячеек запоминающего устройства, и реализуется описанный выше алгоритм копирования информации из регистров 10, 2 и

12 в регистры 13, 10 и 2, генерация очередного числа датчиком 11 и т. д.; сигнал-отклик на шине 30 не появился. В этом случае сигналом по шине 32 увеличивается на единицу содержимое счетчика 7, счетчик 20 сигналом по шине 21 устанавливается в нулевое состояние, и вновь повторяется цикл сравнения содержимого счетчика 7 с содержимым ячеек запоминающего устройства 1.

Таким ооразом, осуществляется минимизация модуля первой разности между соседними значениями генерируемой последовательности случайных чисел.

Возможность плавно и в широких пределах регулировать характеристики датчика случайных чисел 17 позволяет плавно и в широких пределах изменять параметры генерируемой последовательности случайных чисел.

Формула изобретения

1. Генератор случайных чисел по авт. св.

Xо 314208, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет увеличения спектра возможных значений автокорреляционных функций, в него введен блок выбора количества ячеек запоминающего устройства, входы и выходы которого соединены с соответствующими входами и выходами блока управления.

2. Генератор по и. 1, отл и ч а ю щи йся тем, что блок выбора количества ячеек запоминающего устройства состоит из последовательно соединенных датчика случайных чисел, регистра, устройства сравнения и счегчика.

016042

Составитель Ю. Еркин

Техред 3. Тараненко

Корректор А. Степанова

Редактор Е. Караулова

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 1351/11 Изд. Ко 1376 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская иаб., д. 4/5