Генератор випадкових чисел

Генератор випадкових чисел містить багатоканальний вузол генерації випадкових бітів, кожний канал якого складається з послідовно з'єднаних фізичного генератора шуму, підсилювачаобмежувача і лічильного тригера, вихід якого з'єднаний відповідно з входом елемента ВИКЛЮЧНЕ АБО, і вузол спряження з ПЕОМ, що включає в C2 2 (19) 1 3 75694 4 [див. Декларц. пат. Укр. 33361 по МПК G06F7/58, дешифратора, перший вихід якого з'єднаний з G07C 15/00, Бюл. №1 2001], що містить багатокавходом скидання тригера. нальний вузол генерації випадкових бітів, кожен Таким чином, введення в кожен канал канал в якому включає в себе послідовно з'єднані генерації випадкових бітів додаткових детектора, генератор шуму, підсилювач-обмежувач і компаратора, тригера та буферного елемента І лічильний тригер, виходи усіх каналів з'єднані з дозволяє кожен раз зчитувати стан фізичних входами елементу "ВИКЛЮЧНЕ АБО", і вузол генераторів шуму та приймати рішення про спряження з ПЕОМ, включаючий в собі регістр можливість зчитування випадкового числа, що зсуву, виходи якого увімкнуті до входів вихідного генерувалося за умов працеспроможності паралельного регістру, з'єднаного виходами з шинеобхідної кількості фізичних генераторів шуму. ною даних ПЕОМ, тактовий генератор, вихід якого На кресленні (фіг.) зображена структурна схез'єднаний з синхровходом регістру зсуву та входом ма генератора випадкових чисел. лічильника імпульсів, вихід якого під'єднаний до Генератор містить багатоканальний вузол 1 синхровходу вихідного регістру та входу тригера генерації випадкових бітів, кожний канал 2.1...2.n «прапора», а його вихід з'єднаний з виходом запиякого складається з послідовно з'єднаних ту переривання та через буферний елемент І з фізичного генератора 3.1...3.n шуму, підсилювачашиною даних ПЕОМ, і дешифратор адреси, вклюобмежувача 4.1...4.n і лічильного тригера 5.1...5.n, чений входами до шини адреси ПЕОМ, першим вихід якого з'єднаний відповідно з входом елеменвиходом до входу дозволу вихідного регістру та та 6 ВИКЛЮЧНЕ АБО, і вузол 7 спряження з ПЕвходу скидання тригера «прапора», а другим виОМ, що включає в себе регістр 8 зсуву, перший ходом до буферного елементу І. вхід якого з'єднаний з виходом елементу 6 ВИКНадійність генерації випадкових ЛЮЧНЕ АБО вузла 1 генерації випадкових бітів, а послідовностей підвищена за рахунок використанвиходи з'єднані з входами вихідного регістру 9, ня багатоканального вузла генератора випадкових підключеного виходами до шини даних ПЕОМ, бітів. Але таке схемне рішення не дозволяє оператактовий генератор 10, з'єднаний з синхровходом тивно контролювати працеспроможність фізичних регістра 8 зсуву та лічильника 11 імпульсів, вихід генераторів шуму, від стану яких залежать якого з'єднаний з синхровходом вихідного регістру статистичні параметри випадкових чисел, що ге9 і з тригером 12 "прапору", вихід якого неруються. підключений до запиту переривання і через буВ основу винаходу поставлена задача ствоферний елемент 13 І - до шини даних ПЕОМ, а до рення такого генератора випадкових чисел, у якого шини адреси ПЕОМ підключені входи дешифратонове схемне рішення каналів генерації випадкових ра 14, перший вихід якого з'єднаний з входом дозбітів дозволило б контролювати стан фізичних волу вихідного регістру 9 і входом скидання тригегенераторів шуму і своєчасно попереджати ра 12 "прапору", а другий вихід дешифратора 14 погіршення статистичних параметрів випадкових з'єднаний з входом буферного елементу 13 І, у чисел, що генеруються. кожному каналі 2.1...2.n вузла 1 генерації випадкоТакий технічний результат може бути досягнувих бітів вихід фізичного генератора 3.1...3.n шуму тий, якщо в генератор випадкових чисел, що підключений до послідовно з'єднаних детектора містить багатоканальний вузол генерації випадко15.1...15.n, компаратора 16.1...16.П, тригера вих бітів, кожний канал якого складається з 17.1...17.n та додаткового буферного елемента послідовно з'єднаних фізичного генератора шуму, 18.1... 18.n І, вихід якого відповідно підключений підсилювача-обмежувача і лічильного тригера, до шини даних ПЕОМ, а другий вхід додаткового вихід якого з'єднаний відповідно з входом елеменбуферного елемента 18.1...18.n І з'єднаний з друта ВИКЛЮЧНЕ АБО, і вузол спряження з ПЕОМ, гим виходом дешифратора 14, перший вихід якого що включає в себе регістр зсуву, перший вхід якоз'єднаний з входом скидання тригера 17.1... 17. n. го з'єднаний з виходом елементу ВИКЛЮЧНЕ АБО Генератор випадкових чисел працює вузла генерації випадкових бітів, а виходи з'єднані слідуючим чином. На виходах фізичних з входами вихідного регістру, підключеного вихогенераторів шуму 3.1...3.n формуються імпульси дами до шини даних ПЕОМ, тактовий генератор, випадкової амплітуди, наступні через випадкові з'єднаний з синхровходом регістра зсуву та часові інтервали. Амплітуди цих імпульсів лічильника імпульсів, вихід якого з'єднаний з синпідсилювачами-обмежувачами 4.1...4.n перетвохровходом вихідного регістру і з тригером "прапорюються в логічні рівні ТТЛ або КМОН мікросхем. ру", вихід якого підключений до запиту перериванДля вирівнювання ймовірностей в кожний канал ня і через буферний елемент І - до шини даних введені лічильні тригери 5.1...5.n, вихідні сигнали ПЕОМ, а до шини адреси ПЕОМ підключені входи яких з рівною ймовірністю знаходяться в стані дешифратора, перший вихід якого з'єднаний з логічного нуля і логічної одиниці. входом дозволу вихідного регістру і входом скиВипадкові логічні рівні з виходів кожного канадання тригера "прапору", а другий вихід дешифралу 2.1...2.n об'єднуються елементом 6 ВИКЛЮЧтора з'єднаний з входом буферного елементу І, НОГО АБО, а його вихід є виходом вузла 1 згідно винаходу, у кожний канал вузла генерації генерації випадкових бітів. Ці рівномірно випадкових бітів введені підключений до виходу розподілені випадкові біти записуються послідовно фізичного генератора шуму детектор і послідовно в регістр 8 зсуву з частотою, що виробляється такз'єднані з ним компаратор, тригер та додатковий товим генератором 10 в вузлі 7 спряження з ПЕбуферний елемент І, вихід якого підключений до ОМ. Лічильник 11 імпульсів через кожні шини даних ПЕОМ, а другий вхід додаткового бушістнадцять або тридцять два періоди тактового ферного елемента І з'єднаний з другим виходом генератора 10 формує імпульс для запису випад 5 75694 6 кового числа з регістру 8 зсуву в вихідний пара16.1...16.n. Тригер 17.1...17.n запам'ятовує збої в лельний регістр 9 і для установи тригера 12 «прароботі фізичного генератора 3.1...3.n шуму в пора» в одиничний стан. Вихідний сигнал тригера інтервалі між зчитуваннями випадкових чисел. 12 «прапора» подається на вихід запиту перериПочатковий стан тригеру 17.1...17.n вання IRQ ПЕОМ. встановлюється після кожного зчитування випадВиконуючи підпрограму обробки переривання, кового числа. ПЕОМ спочатку зчитує слово стану генератора Аналізуючи стан генератора випадкових чивипадкових чисел, яке формується на виходах сел, ПЕОМ приймає рішення про зчитування витригерів 17.1...17.n. Для цього на шину адреси падкового числа з вихідного регістру 9 на шину ПЕОМ виставляється адреса слова стану, що даних. Для цього на шину адреси ПЕОМ розпізнається дешифратором 14 адреси, і виставляється адреса порту, що розпізнається вихідний сигнал з другого виходу дешифратора 14 дешифратором 14 адреси, і вихідний сигнал з дозволяє зчитування слова стану через додаткові першого виходу дешифратора дозволяє зчитуванбуферні елементи 18.1...18.n І на шину даних ПЕня коду вихідного регістру 9, а також скидає в нуль ОМ. тригер 12 «прапора» і тригер 17.1...17.n в кожному Стан кожного фізичного генератора 3.1...3.n каналі 2.1...2.n вузла 1 генерації випадкових бітів. шуму контролюється по амплітуді вихідної змінної Стан тригеру «прапора» може бути також прочивипадкової напруги, яка перетворюється в таний на шині даних ПЕОМ через буферний елепостійну напругу детектором 15.1...15.n і мент 13 І, на вхід дозволу якого подається імпульс формується в логічні рівні компаратором з другого виходу дешифратора 14 адреси. Комп’ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601