SU696510A1 - Генератор псевдослучайных кодов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть использовано в качестве генераторов проверочных кодов в установках, ис .пользуюищх различные веро тностные методы обнаружени  отказов в цифровых схемах, а также в качестве датчиков, генерирующих двоичные псевдослучайны коды с .гаобым заданным числом единиц, дл  машинного синтеза контролирующих тестов . Известен генератор псевдослучайных кодов, содержащий триггеры со счетными и установочныгии входами и формиру ющий только равномерно распределенны псевдослучайные коды 1. Наиболее близким по технической сущности к предлоуленному изобретению  вл етс  генератор псевдослучайных кодов, содержащий регистр сдвига с сумматором по модулю два в цепиобратной св зи, регистр сдвига, каждый разр д которого содержит трипер, первый, второй и третий элементы И и элемент ИЛИ, а входы которого подключены к выхода м второго и третьего элементов И, первый вход второго э.пемента И соединен с выходом триггера , а второй вход второго элемента И объединен со вторым вхоцом третьего з,лемеЕ-1та И и подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со вторым входом триггера , а второй вход первого элемента И  вл етс  входом тактовых импульсов, выход элемента ИЛИ каждого разр да соединен с первыми Бходаг 1л триггера и третьего элемента И последующего разр да 2., Однако этот генератор не позвол ет формировать псевдослучайные коды посто нного веса. Цель .изобретени  - расширение функциональных возможностей генератора за счет формировани  псевдослучайных кодов посто нного веса. Дл  достижени  поставленной цели генератор .содержит блок задани  веса кода, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ последнего разр да регистра сдвига, а „зыход блока задани  веса кода соединен с первы входами триггера и третьего элемента И первого разр да регистра сдвига, разр дные выходы регистра сдвига с сумматором по модулю два в цепи обратной св зи соединены с первыьш входами первых элементов И ка :дого разр да регистра сдвига соответстзенно.

На чертеже изображена функциональна  схема генератора.

Генератор состоит из п - разр дного регистра сдвига 1, состо щего из триггеров 2. Единичный выход триггера 2 в i-oM разр де соединен; с входом элемента И 3, выход которого через элемент ИЛИ 4 подключен к информационному входу 5 триггера 2 в (i+l)-oM разр де и к одному входу элемента И 6 также в {1+1)-ом разр де . Нулевые выходы триггеров 7 п-разр дного регистра сдвига 8 с сумматором по модулю два соединен в каждом разр де с инверсным входом элемента И 6, 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 входу 11 триггера 2. Выход элемента И 6 соединен с входом элемента ИЛИ 4. Выход элемента ИЛИ 4 последнего разр да через блок задани  веса кода 12 соединен с ВХОДОМ;. 5 триггера 2 в первом разр де и с одним входом элемента И 6 в этом же разр де. К входам блока 12 подключены шины 13 и 14 задани  веса кода.

Работу генератора рассмотрим на примере дл  .

Перед началом работы устанав;1иваетс  вес кода. Дл  этого по шике задани  веса кода 13 последовательно поступают единицы в количестве равным заданному весу кода Р. При этом на регистр сдвига 8 с cyKiiviaTopoM по модулю два в цепи обратной св зтактовые импульсы не подаютс  и регистр 8 сохран ет исходное (нулевое) состо ние. До тех пор, пока все триггеры 7 регистра 8 остаютс  в нулевом состо нии, сигнал с единичного выхода триггера 2 в любом разр де проходит через элементы И 3 и ИЛИ 4 на информационный вход 5 триггера 2 следующего разр да. В момент действи  тактового сигнала, поступающего на входы 11 всех триггеров 2, происходит за-пись в триггер 2 (i+l)-ro разр да информации с выхода триггера 2 i-ro разр да. Таким образом, поступающие по шине 13 единицы сдвигаютс  в регистре 1 обычным образом и заполн ют первые Р разр дов рех истра 1 .

После задани  веса тактовые сигналы подаютс  на регистр 8. В регистре 8 формируетс  псевдослучайна  последовательность нулей и единиц.

Процесс формировани  кодовых комбинаций в регистре 1 протекает следующим образом. Например, в данном такте в регистре находитс  код 0110, а в предьщущем такте на регистре 1 была сформирована кодова  комбинаци  1100 В этом случае нулевым сигналом с нулевого выхода триггеров второго и

третьего разр дов будут закрыты элеметы И Э в соответствующих разр дах, поэтому тактовые сигналы 10 не пройдут на входы 11 триггеров 2 во втором и третьем разр дах и эти триггеры сохран т свое состо ние. В то же врем  единичный сигнал с единичного выхода триггера 2 первого разр да проходи через элементы И 3, ИЛИ 4 в первом разр де и через открытый нулевым сигналом с вглхода триггеров 17 элемен И б второго разр да поступает далее через элемент ИЛИ 4 второго разр да и открытый нулевьгм сигналом с выхода триггера 7 третьего разр да элемент И 6 через элемент ИЛИ 7 на вход 5 триггера 2 четвертого разр да. Через элемент И б четвертого разр да рассматриваемый сигнал не проходит, так как он закрыт единичным сигналом с выхода триггера 7 четвертого разр да. Ьа вход 5 триггера 2 первого разр да действет нулевой сигнал с выхода триггер-а 2 четвертого разр да. В момент действи  тактового сигнала 10 произойдет запись единицы в четверТсий тр:-1ггер 2 и нул  в первый триггер 2. В результате на регистре 1 формируетс  код 0101.

Тй.ким образом, при сдвиге разр ды кода перепрыгивают через триггеры

единицагли в соот отмеченные

ветствующих разр дах регистра 8. Отм-ачен ые триггеры 2 сохран ют прежнее состо ние. При этом количество ejanHHU в коде на регистре 1 остаетс  неизменны;-.

Поскольку последовательность нулей и единиц на выходах регистра 8, котора  уг;равл ет сдвигом кода в регистре 1, представл ет собой псевдослучайную последовательность (с равными веро тО

) , то

нocт  м по влени 

и

перемешивание единиц в регистре 1 будет происходить в случайном пор дке и на выходах будут формироватьс  псевдослучайные кодовые комбинации посто нного веса, причем математическое

1

в двоичной

ожидание по влени 

последовательности на выходе любого разрада регистра 1 будет равно величне -рг Р - вес кода, an- число разр дов регистра 1.

Вес кодов, формируемых на регистре 1 можно измен ть без остановки, в процессе работы устройства с помощью блока задани  веса кода 12. Дл  этого необходимое число импульсов {единиц) подаетс  на вход блока 12 по шине 13 в случае i вeличeни  веса или по шине 14 в случае уменьшени  веса генерируемых кодов.

Генератор может быть использован в качестве датчика входных наборов в системах автоматического синтеза тестов дл  сложных логических схем. При этом в р де методов поиска контролирующих тестов такие свойства, ка