SU625222A1 - Pseudorandom number generator - Google Patents

Description

II

Изобретение относитс  к вычислитель «ой технике и может быть использовано в стохастических счетно-решающих и мо хелирующих устрсйствах.The invention relates to a computer calculator and can be used in stochastic calculating and solving devices.

Известен генератор псевдослучайных чисел, содержащий регистр сдвига с сумматором по модулю два LЛ Known pseudo-random number generator, containing the shift register with modulo two LL

Наиболее близкик техническим решение к изобретению  вл етс  генератор псевдослучайных чисел, содержащий первый блок сумматоров по модулю два, выходы которого  вл ютс  выходами генератора, а входы соединйны с выходами регистра сйвига и первого счетчика соответственно , вход которого через элемент И соеди- нен с выходами регистра сдвига, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов ц2 .The closest technical solution to the invention is a pseudo-random number generator, containing the first modulo-two adder block, whose outputs are the generator outputs, and the inputs are connected to the outputs of the syvig register and the first counter, respectively, whose input is connected to the outputs of the register shift, the input of which is connected to the output of the generator of clock pulses t2.

Этим двум генераторам свойственна недостаточна  длина периода формируемых чисел.This two generators are characterized by an insufficient length of the period of the generated numbers.

Целью изобретени ,  вл етс  расширение функциональных возможностей генератора за счет увеличени  периода формируемых чисел.The aim of the invention is to expand the functionality of the generator by increasing the period of the generated numbers.

Дл  этого предлагаемый генератор содержит второй счетчик, дешифратор, блок пам ти, блок элементов И и второй блок сумматоров по модулю два, выходы которого соединены с разр дными входами регистра сдвига, а входы - с выходами блока элементов И соответственно, перва  группа входов которого соединена с выходами регистра сдвига и элемента И соответственно, а втора  группа входов блока элементов И через последовательно соединенные блок пам ти, дешифратор и второй счетчик соединена с последним выходом первого счетчика.For this, the proposed generator contains a second counter, a decoder, a memory block, an AND block and a second modulo-two block, the outputs of which are connected to the bit inputs of the shift register, and the inputs to the outputs of the AND block, respectively, the first group of inputs of which are connected with the outputs of the shift register and the element And, respectively, and the second group of inputs of the block of elements And through the serially connected memory block, the decoder and the second counter connected to the last output of the first counter.

На чертеже приведена блок-схема генератора .The drawing shows a block diagram of the generator.

Claims (2)

Генератор содержит генератор тактовых импульсов 1, выход которого соединен с тактовым входом регистра сдвига 2, выходы которого соединены с первыми входами первого блока 3 сумматоров по модулю два, вторые входы которого соединены с выходами первого счетчика 4, а выходы  вл ютс  выходами устройства 5. Вход Второго счетчика 6 соединен с f( -м выходом первого счетчика 4. Вход дешифратора 7 соединены с выходами вто рого счетчика 6, а ыходы соединены с входами блока пам ти 8. Входы элемен та И 9 соединены с первыми (tt -1) вых дами регистра Ьдвига 2, а выход соединен с входами первого счетчика 4. Первые входы блока 10 элементов И соединены с выходами регистра сдвига 2 и выходом элемента И 9, а вторые входы - с выходом блока пам ти 8. Входы второго блока 11 сумматоров по модуЛю два соединены с выходами блока 1 элементов И, а выходы - с входами регистра сдвига 2. Генератор работает следующим образом . Регистр сдвига 2, второй блок 1 сумматоров по модулю два, блок 1О элементов И представл ют собой сдвиговый регистр с сумматорами по модулю два в цеп х обратных св зей, осуществл ющий генерирование равномерно распределенных . псевдослучайных П - разр дных чисел Xj с периодом повторени  N 2 . В зависимости от вида обратной св зи происходит генерирование различных псевдослучайных последовательностей. Изменение вида обратных св зей осуществл етс  блоком 10 элеме ггов И, управл емым сигналами с блока пам ти 8 в зависимости от сигналов с дешифратора 7. Выходы регистра сдвига 2 подключены к вторым входам первого блока 3 сум маторов по модулю два. На первые входы первого блока 3 сумматоров по модулю два подаетс  код YI разр дногсГ числа Гй,. записанного в счетчике 4. Выходна  последовательность у образуетс  следующим образом: У1-Й®Ь,о,ъ5,...,а«®Ь, где О j ,О| .„„а - значение соответ ствующих разр дов числа У в ;( -ом такте; .1 л-« Ъj,Ъj,...Ъj -значение соответствующих ;разр дов числа z в - ом цикле. Смена числа в счетчике 4 позвол ет изменить пор док следовани  чисел в генерируемыз ; циклах. С этой целью элемен И 9 подключен к входу счетчика 4, что обеспечивает изменение Ч11сла в счетчике один раз за цикл, равный N 2 . Наличие элемента И 9 устран ет изолированность вершины 000...00 в исходной последовательности чис.ел Г X противном случае из вьпсо ной последовательности CVi3 исчезли бы различные числа в циклах. Период смены чисел в первом счетчике оК, 4 равен )J 2,следовательно, общий период следовани  чисел равен произведению двух периодов следовани , to есть N. 6 ft -разр дный. Период Счетчик смены чисел в нем равен N 2 . Изменение состо ни  счетчика происходит один раз за Wg 2 тактов. Следовательно , период последовательности максимальной длины paBeHT-WoXj 2, Использование новых элементов - регистра , второго счетчика, дещифратора, запоминающего устройства, блока элементов И, Второго блока сумматоров по модулю два - выгодно отличает предлагаемый генератор псевдослучайных чисел от Известных генераторов, так как нова  совокупность признаков позвол ет расщирить функциональные возможности, т.е. увеличить длину выходной псевдослучайной последовательности. Формула изобретени  Генератор псевдослучайных чисел, содержащий первый блок сумматоров по модулю два, выходы которого  вл ютс  выходами генератора, а входы соединены с выходами регистра сдвига и первого счетчика соответственно, вход которого через элемент И соединен с выходами регистра сдвига, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов отличающийс  -тем, что, с целью расщирени  функциональных возможностей- генератора за счет увеличени  периода формируемых чисел, он содержит второй счетчик, дешифратор, блок пам ти, блок элементов И и второй блок сумматоров по модулю два, выходы которого соединены с разр дными входами регистра сдвига, а входы - с выходами блока элементов И соответственно, перва  группа входов которого соединена с выходами регистра сдвига и элемента И соответственно , а втора  группа входов блока элементов И через последовательно соединенные блок пам ти, дешифратор и второй счетчик соединена с последним выходом первого счётчика. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Яковлев В. В. и Федоров Р. Ф., Стохастические вычислительные машины, Л., Машиностроение, 1974, с. 238. The generator contains a clock pulse 1, the output of which is connected to the clock input of the shift register 2, the outputs of which are connected to the first inputs of the first block 3 modulo adders two, the second inputs of which are connected to the outputs of the first counter 4, and the outputs are the outputs of device 5. The input The second counter 6 is connected to the f (th output of the first counter 4. The input of the decoder 7 is connected to the outputs of the second counter 6, and the outputs are connected to the inputs of the memory block 8. The inputs of the And 9 element are connected to the first (tt -1) outputs register bit 2, and The first inputs of a block of 10 elements I are connected to the outputs of the shift register 2 and the output of an element 9, and the second inputs to the output of a memory block 8. The inputs of the second block 11 modulators two are connected to the outputs of block 1 And elements, and outputs - with inputs of shift register 2. The generator works as follows: Shift register 2, the second block 1 modulo two adders, block 1O of the AND elements represent a shift register with modulo two adders in the feedback loop, generating equal well distributed. pseudo-random P - bit numbers Xj with a repetition period of N 2. Depending on the type of feedback, various pseudo-random sequences are generated. The change in the type of feedback is carried out by a block 10 of elements And controlled by signals from memory block 8 depending on signals from decoder 7. The outputs of shift register 2 are connected to the second inputs of the first block 3 sum modulo two. The first inputs of the first block of 3 modulo-adders are supplied with the code YI of the digit Gy of the Gy. recorded in the counter 4. The output sequence y is formed as follows: U1-Y®, o, ~ 5, ..., and "®В, where О j, О | . „„ A - the value of the corresponding bits of the number Y in; (-th cycle; .1 l - «j j, bj, ... bj -value of the corresponding; bits of the number z in - ohm cycle. Number change in the counter 4 allows you to change the order of the numbers in the generated cycles; for this purpose, the element And 9 is connected to the input of the counter 4, which ensures a change in H11 in the counter once per cycle equal to N 2. The element And 9 eliminates the isolation of the vertex 000 .. .00 in the original sequence of integers G X, otherwise different numbers in the cycles would disappear from the preceding CVi3 sequence. IRS change numbers in a first OK counter is equal to 4) J 2, and hence, the overall repetition period equal to the product of two numbers of the repetition period, to have a 6 ft N. -razr projectile loader. Period Count change numbers in it is equal to N 2. The change in the state of the counter occurs once per Wg 2 cycles. Consequently, the period of the sequence of maximum length paBeHT-WoXj 2, the use of new elements - a register, a second counter, a decryptor, a memory device, a block of elements And, the Second block of adders modulo two - distinguishes the proposed pseudo-random number generator from the Famous generators, since the new set feature allows you to extend the functionality, i.e. increase the length of the output pseudo-random sequence. Claims The pseudo-random number generator contains the first block of modulo-two adders, the outputs of which are the generator outputs, and the inputs are connected to the outputs of the shift register and the first counter, respectively, whose input is connected to the outputs of the shift register through the AND element clock pulses differing by the fact that, in order to extend the functionality of the generator by increasing the period of generated numbers, it contains a second counter, a decoder, a memory block, the block of elements And and the second block of adders modulo two, the outputs of which are connected to the bit inputs of the shift register, and the inputs - to the outputs of the block of elements And, respectively, the first group of inputs is connected to the outputs of the shift register and element And, respectively, and the second group of inputs of the block elements And through a serially connected memory block, a decoder and a second counter connected to the last output of the first counter. Sources of information taken into account in the examination: 1. Yakovlev V. V. and Fedorov R. F., Stochastic computers, L., Mashinostroenie, 1974, p. 238. 2.Авторское свметельство СССР №524175, М.Кл.О 06 Р 1/02, 1975.2. Authors svmetelstvo USSR №524175, M.Kl.O 06 P 1/02, 1975.