Генератор псевдослучайных кодов

Генератор псевдослучайных кодов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

с,-,« ...„„ нс(": Д,, Д1 1Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕИИ1

К АВТОРСИОМУ СВИДЕЛ!ЛЬСГВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3a..sr!eHO 2701..7 i2») 2447б23/18 — 24 (5)), 1(2 и 07 С 15/00 и 06 Р 1/02 с присоединением заявки )Ж—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23} Приоритет—

1 ! (53) .",ЦЬ". 681. Э? 5 !

088 .8) Опубликовано 0511,79. Бкзллетень N 41

Дата опубликования описания 0511 7О (72) Авторы

ИЗО рЕтЕНИ я О . В . В,:.кторов, Л, Ф. Карачун и A. К . Рома .кепич (Киевский ордена Ленина политехнический институт ) аяВИтЕЛЬ имени 50-летия Великой Окiÿopüñêîé социалист:,ческой р ев огдоцни (54) ЕН- . РЕКТОР ИСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ КОДОВ

Изобретение относится к Области вычислительной техники и может быть использовано в качестве генератopca проверочных кодов в установках, ис. пользующих различные вероятностные методы обнаружения отказов н цифровых схемах, а также н качестве датчиков, генерирующих двоичные псевдослучайны коды с любым заданным числом единиц, для машинного синтеза контролирующих тестов.

Известен генератор псевдослучайных кодов, содержащий триггеры со счетными и установочными входами и формиру-15 ющий только равномерно распределенные псендослучайные коды (1).

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является генератор псевдослучайных 2() кодов, содержащий регистр сдвига с сумматором по модулю дна в цепи обратной связи, регистр сдвига, каждый разряд которого содержит триггер, первый, второй и третий элементы И и элемент ИЛИ, а входы которого подключены к выходам второго и третьего элементов И, первый вход второго элемента И соединен с выходом триггера, а второй вход второго элемента З»

И Обь един ен cG BTophlM вхОЦс.il трет ьегО элемента И и ПОдключ н к первому входу первого элемента И, ныход которого соединен со вторым входом триггера, а второй вход первого элемента

И является входом тактовых импуль. он, выход элемент- ИЛИ каждого разряда соединен с первыми входами триггера и третьего элемента И последующего разряда (2), Однако =-"òîi -енератор не позволяет формировать псевдослучайные коды постоянного веса.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератОра за счет фОрмирОн ан и я по евцослу чайных

Для достижения поставленной цели генератор . содержит блок з адани я н еса кода, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ последнего разряда регистра сдвига а выход блока зада ния веса кода соединен = первыми нходами триггера и третьего элемента И первого разряда регистра сдвига, раз—

pядные ныхОды pегисTpa сдaига. с сум матором по модуло дна н цепи обратнОй связи соединены с первыми нхОдами первых элементов И каждого разряда регистра сдвига соответственно.

69 6 510

На чертеже изображена функциональная схема генератора.

65

Генератор состоит из и — разрядного регистра сдвига 1, состояще» о иэ «триггеров 2. Едикичкый гыход тригг гера 2 в i-ом разряде соединен с входом элемента И 3, выход которото через элемент ИЛИ 4 подключен к информационному входу 5 триггера 2 в (1+1) -ом разряде и к одному входу элемента И б также в (i+1) -ом разряде. Нуленые выходы триггеров 7 и-разрядного регистра сдвига 8 с сумматором по модулю два соединен в каждом разряде с инверсным входом элемента

И б, а также с входом элемента И 3 и с одним входом элемента И 9 „второй вход которого подсоединен к шине тактовых сигналов 10, а выход подключен к тактовому нходу 11 тригге ра 2. Выход элемента H 6 соединен с входом элемента ИЛИ 4. Выход элемента ИЛИ 4 последнего разряда через блок задания веса кода 12 соединек с входом 5 триггера 2 з первом pesряде и с одним нходом элемента H б в этом же разряде, К входам блока

) 2 подключены шины 13 и 14 задания веса кода.

Работу генератора рассмотрим ка. примере для n=4. S )

Перед началом работы устанавливается вес кода. Для этого по ши «= задания веса кода 13 последовательно поступают единицы н количестве равным заданному весу кода Г. При 35 этом на регистр сдвига 8 с сумматором по модулю дна в цепи обратной связи тактовые импульсы не подаются и регистр 8 сохран яет исходное (нулевое) состояние. До тех пор, пока все три: — 0 геры 7 регистра 8 остаются в нулевом состоянии, сигнал с едикичкого выхода триггера 2 в любом разряде проходит через элементы И 3 и ИЛИ 4 на ик— формационный вход 5 триггера 2 сле >то-, щего разряда. В момент дейс= âèÿ тактового сигнала, поступающего на гх оды

11 всех триггеров 2, происходит за-пись в триггер 2 (i+1) -го разряда информации с выхода триггера 2 i-го разряда. Таким образом, поступающие по шине 13 единицы сдвигаются и регистре 1 обычным образом и заполняют первые Р разрядов регистра 1.

После задания веса тактовые сигка— лы подаются на регистр 8. В регистре

8 формируется псевдослучайная последовательность нулей и единиц.

Процесс формирования кодовых комбинаций н регистре 1 протекает следующим образом. Например, в данном такте 60 в регистре находится код 0110, а в предыдущем такте на регистре 1 была сформирована кодовая комбинация 1100.

В этом случае нулевым сигналом с нулевого выхода триггеров второго и третьего разрядов будут закрыты элемен ты H 9 в соответствующих разрядах, поэтому тактовые сигналы 10 не пройдут ка входы 11 триггеров 2 во втором и третьем разрядах и эти триггеры сохранят сное состояние. B т-.о же время единичный сигнал с единичного выхода триггера 2 первого разряда проходит через элементы H 3, ИЛИ 4 в первом разряде и через открытый нулевым сигналом с выхода триггеров 17 элемент

И б второго разряда поступает далее через элемент ИЛИ 4 второго разряда и открытый кулеви сигналом с выхода триггера 7 третьего разряда элемент

И б через элемент ИЛИ 7 на вход 5 триггера 2 четвертого разряда. Через элемент И б четвертого разряда рассматриваемый сигнал не проходит, так как DH закрыт единичным сигналом с выхода триггера 7 четвертого разряда.

На вход 5 триггера 2 первого разряда дайстнет нулевой сигнал с выхода триггера 2 четвертого разряда. В момент действия тактового сигнала 10 произойдет запись единицы в четверты1-: -p:. ггер 2 и нуля в перный триггер 2. В результате на регистре формируется код 0101.

Таким образом, при сдвиге разряды кода перепрыгивают через триггеры

2, отмеченкые единицами в сооТ зетствующих разряri-.õ регистра 8. Отме 1ек ые триггеp! 2 сохраняют преж:«ее состояние. При этом количество †."„:;инни в коде ка регистре 1 остается кеизменным.

Поскольку последовательность нулей еди1 иц на выходах регистра 8, которая уnðàâëÿåò сдвигом кода в регистре пр едс т ан ляe с o6oA пс espoo eéH ую последонате"!ькость (с равными вероятностями появления 0 и 1 ), то перемешивание единиц в регистре

1 будет происходить н случайном порядке и ка выходах будут формироватьс я пс евдо" лучай кые кодовые комбинации ! Ioo»o R!- ногo в ес а причем математическое ожидание появления 1 в двоичной последовательности на выходе любого разряда регистра 1 будет равно величине и-, где Р— вес кода, à n — число разрядов регистра 1.

Вес кодов, формируемых на регистре 1 можно изменять без остановки, в процессе работы устройства с помощью блока задания веса кода 12. Для этого необходимое число импульсов (единиц ) подается на вход блока

12 по шике 13 в случае Увеличения веса или по шине 14 в случае уменьшения веса генерируемых кодон.

Генератор может быть использонан в качестве датчика входных наборон в системах автоматического синтеза тестов для сложных логических схем.

При этом в ряде методов поиска контролирующих тестов такие свойства, как

69 6510

Тираж 669

Подписное

Ц г(ИИПИ Заказ 6772/52

Филиал ППП Патент „г. Ужгород, ул. Проектная, 4 генерация псевдослучайных кодов с заданным весом, а также оперативное изменение веса кодов, позволяюT сократить время перебора кодов и тем са1ым повысить эфФетивность исполь— зуемых алгоритмов синтеза тестов. 5

За счет возможности генерирования псевдослучайных кодов с любым з адан— ным количеством единиц, можно получить псевдослучайную двоичную последовательность с математическим ожиданием появления единиц равным величине —,—,, где Р— количество единиц

Р в коде, а и — количество разрядов кода. Измен яя коли чест во единиц Р, засылаемых в регистр, можно в широких 1„ пределах варьировать распределением единиц в ген ерируемой последов ат ельности. Последнее имеет большое значение для построения генераторов случайных тестовых сигналов. Это связано с тем, что разные входы проверяемой схемы должны переключаться (переход 1 в О или О в 1 ) с различной.интенсивностью. Например входы разрешения, счета, сброса 1 счетчи:.<а или оегистоа. B случае подачи на вcå входы сигналов с одинаковым математическим ожиданием единицы (равным 0,5) некоторые из состояний могут остаться непроверенными. Из сказанного можно сделать 30 вывод, что использование предлагаемого устройства в качестве генератора псевдослучайных тестовых сигналов увеличивает эфФективность и достоверность проверки дискретных схем, 35

Формула изобретения

Генератор пс евдосл уч ай ных к одов, содержаший регистр сдвига с сумматором по модулю два в цеп:: обратной св язи, регистр сдвига, каждый разряд которого содержи-., триггер, IIepвый, второй и трети; лемен-.ы И и элемент ИЛИ, а в-, û которого подключены к выходам второго и третьего элементов И, первь-.. †:..-д второго элемента И соедине с в..: ходом триггера, а втopoh вход второго элемен— та И объединен со вторым входом треть его элемента И и подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со вторым входом триггера, а второй вход первого элемента И является входом тактовых импульсов, выход элсмента ИЛИ ка1<дого разряда соединен с первыми =-ходами триггера и третьего элеменT< И последуюцего разряда, от ли ч аюши и с я

ТрМ что, с целью p2сширен11я функцHQ нальных возможностей генератор за счет формиров ан:. я пс е;,ослучайных кодов постоянно;о веса, он содержит блок задания веса кода, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ последнего разряда регистра сдвига, а выход блок" задания веса кода соединен с 1ервыми входамк Tpиггера и Трр, тьего элемента И первого разряда ре гистра сдвига, разрядные выходы регистра сдвига с сумматором го модулю дьа в цепи обратной связи соединены с первьпмп входами первых элементов И каждого разряда регистра „.>+I T, соответственно .

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Авторское свидетельство СССР

9 468231, кл. G 06 F 1/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 2340415/18-24 по кл. G 06 F 1/02, 1976 (прототип) .