Генератор случайных чисел.

Вот рабочая схема генератора псевдослучайной последовательности на 64 шага, которую я самолично ставил в концертный диммер для управления случайным миганием шести ламп. Правда, реализован не на КМОП, а на ТТЛ-логике (коей у меня куча завалялась).

Если нужен единственный выход, он может быть любым выходом регистра(ов).

Вложения

Concert_Dimmer.JPG: (58.08 KiB) Скачиваний: 1963

Вот спасибо за схему! У самого была мысль 8-ми входовую ЛАшку втулить.

Сэр Мурр писал(а):Для ARV и tataff
Как модератор, вынужден заметить, что тема начинает переходить границы технических вопросов. Ничуть не подвергаю критике взгляды спорщиков. Оба правы- каждый со своей колокольни. Не переходите на личности в обсуждении темы, лучше мотивируйте, чем длинные ПСП "дальнобойнее" коротких. И почему короткие ПСП для шифрования данных лучше длинных.

Вы - правы, диспут действительно ушел в сторону от темы, но коль скоро заданы вопросы, охотно отвечу:
1. "Длинные" ПСП, как опорная копия, позволяют организовать корреляционную свертку сигнала бОльшей базы, то есть получить в конечном итоге бОльший выигрыш "сигнал/шума" на входе решающего устройства приемника. То есть, при прочих равных (энергетический бюджет радиотрассы) обеспечить бОльшую "дальнобойность тракта.
2. "Короткие" ПСП в целях шифрования - по всем критериям ХУЖЕ "длинных", в первую очередь по крипто и имито стойкости.

Если о практической стороне вопроса, всякие Ёксели-моксели и прочие детские генераторы ПСП - полная дрянь :)))

Во избежании недоразумений - делайте (программно или аппаратно - это как удобнее) классический ген ПСП на М-регистрах (так называемые "М"-последовательности), в качестве опоры используйте самое большое (из известных) число Мёрсена за номером 40, равное = 2 в степени "20996011". По моим прикидочным подсчетам, для тактовой частоты генерации = 10ГГц (10 миллиардов случайных чисел в секунду) такой ген не успеет замкнуть петлю своего квази-периода до момента, когда Солнце станет Супер-Новой, то есть рванет - это будет приблизительно через 7 миллиардов лет :)))

Сорри, я безнадежно отстал от жизни, уже опубликовано 42-е число Мёрсена = 2 в степени "225.964.951" минус "единица" :))

Этого точно хватит до Тепловой Смерти Вселенной, если конечно старина Людвиг Больцман был прав :)))

Здравствуйте, граждане!
Будучи новичком на вашем празднике, задаю сначала вопрос общего свойста (наверное этот вопрос к модераторам): как организован поиск на форуме? Мои тырканья ни к чему не привели, а просматривать 40 страниц тем в разделе "Цифровая техника" - непозволительная роскошь для пожилого человека. Посему создал новую тему (хотя предполагаю, что таковая уже имеется) и по ней вопрошаю:
Хочу устроить веселое случайное перемигивание нескольких (от 4-х до 10) 4-х разрядных 7-сегментных индикаторов. Перемигиваться они (индикаторы) должны каждый своими отдельными сегментами (всего получается управление от 120 до 300 объектами). Случайность, мне кажется, надо обеспечивать несложным схемным генератором случайных (псевдо-случайных) чисел. Что можете посоветовать по схеме такого генератора?
За сим кланяюсь и с надеждой ложусь спать.

Вот нашел интересный вариант, указанный форумчанами:
http://www.cryogenius.com/hardware/rng/
Вам надо вместо подключения к МК реализавать дешифратор.

Тутв сообщении от 14 ноября 2009 15.06 приведена схема. При желании количество разрядов можно наращивать.

Спасибо всем большое за быстрый ответ. Материалы изучаю.

Уважаемый YAA, попытаюсь "дизассемблировать" вашу схему на функциональный уровень и абстрагироваться от специфики той задачи с лампочками и кнопками, которую вы помогали решать в ноябре. Если вас не затруднит, милостивый государь, не могли бы вы десятью словами описать функционирование предлагаемого ГСЧ в терминах "исходное состояние", "сдвиг", "дешифратор" и т.п. дабы чуть-чуть облегчить мое разбирательство.

Всего наилучшего.
:)))

Я использовал для этого АЦП МК. Врубаем его на частоту в несколько раз выше рекомендуемой, к ноге МК припаиваем обрывок провода 1-3см. Рандомайзер готов.

teddyfox писал(а):....
Уважаемый YAA, попытаюсь "дизассемблировать" вашу схему на функциональный уровень и абстрагироваться от специфики той задачи с лампочками и кнопками, которую вы помогали решать в ноябре. Если вас не затруднит, милостивый государь, не могли бы вы десятью словами описать функционирование предлагаемого ГСЧ в терминах "исходное состояние", "сдвиг", "дешифратор" и т.п. дабы чуть-чуть облегчить мое разбирательство......

Уважаемый, teddyfox! Меня нисколько не затруднит облегчить Ваше разбирательство, милостивый государь ...

Переходя к сухому техническому языку, можно сказать, что имеется сдвиговый регистр на N разрядов и генератор тактовых импульсов. По каждому такту происходит сдвиг данных на один разряд. На последовательный вход, при этом, подаётся логический уровень, который зависит от текущего состояния регистра и формируемый схемой на элементах "исключающее ИЛИ". Период случайной последовательности зависит от количества разрядов N и от того, какие разряды регистра используются для формирования сигнала для последовательного входа. В книжке Титце и Шенка "Полупроводниковая схемотехника", в главе 20.5 имеется таблица, по которой можно получить максимальный период псевдослучайной последовательности для N от 3 до 20. Поскольку выходы регистра коррелированы между собой (одна и та же последовательность, но сдвинутая на один такт) то для получения параллельного кода (например, если Вы хотите получить аналоговый псевдошумовой сигнал с помощью ЦАП) добавлены дополнительные элементы "исключающее ИЛИ".

Здравствуйте.
Как я понимаю, собирать планируется на микроконтроллере.
Здесь я бы учёл следующие моменты:
1. Индикация скорее всего будет динамическая, поэтому нужно прикинуть, сколь ярко должы светиться индикаторы. От этого зависит, сколько их можно запараллелить, и следовательно, потребное число выводов контроллера и (или) число дополнительных элементов схемы (дешифраторы, регистры и пр.).
2. Я бы для данной задачи не стал делать внешний генератор случайных чисел, и просто ограничился бы внешним генератором с частотой, немного ниже предельно допустимой для работы таймера-счетчика выбранного контроллера. Запускаем его на счет импульсов и считываем 8 младших битов и выводим их на индикаторы, разумеется, обеспечивая, при необходимости, временнЫе задержки.

teddyfox писал(а): 4-х разрядных 7-сегментных индикаторов.

Какой тип Вы предполагаете использовать?

2metan:
В МК можно использовать программный генератор ПСЧ, например конгруентный.

Вложения

.txt: (533 байт) Скачиваний: 450

Здравствуйте и всем спасибо за отзывчивость.

Поясню немного свою работу. В свободное от войны с дураками время я исключительно для-дома-для-семьи, а точнее - для удовлетворения тщеславия, делаю высокохудожественные поделки. Последние месяца три увлекся витражной техникой Тиффани (по краям вырезанных кусочков художественного стекла клеится медная лента и кусочки спаиваются). Делать плоские витражи с портретами руководителей партии и правительства мне не интересно, а объемные конструкции со всевозможной подсветкой - гораздо приятнее. Сделав несколько смешных светильников, решил пойти по пути синтетического искусства, объединив свет, звук и движение. Поскольку по образованию я инженер-системотехник 83-го года издания, однакож никогда с микросхемами не возившийся, то вопросы «как, что и куда припаять» меня волнуют, но не тревожат. Так вот, в моей новой конструкции одна из световых фенечек - это перемигивание нескольких 7-сегментных индикаторов (помните как в фильме «Хищник» на запястье у Чужого после того, как его завалил Шварц и перед тем, как взорвать бомбу, забегали инопланетные цифирки?). Я остановился на 4-сегментных 7-разрядных панельках CC04-41SRWA и под них подбираю логику управления. Программировать ПЛИСы я не хочу - совсем незнакомая мне тема, а вот собрать по-стариковски все на дискретках - занятие увлекательное и успокаивающее.

Уважаемый YAA! Я, с Вашего разрешения, остановлюсь на Вашей схеме генератора псевдо-случайных чисел из-за ее простоты и понятливости. По сути это ни что иное, как сдвиговый регистр с нелинейной обратной связью.
Несколько практических вопросов :
1) Питать всю схему планирую 5 В. В качестве генератора я использую 555 МС с выходной частотой импульсов порядка 2 Гц с и максимумом вых. напряжения 3,7 В - ОК?
2) Правильно ли я понял: в приведенной Вами схеме (2 МС регистра + 1 МС «искл. ИЛИ») генерится 8-разрядный случайный код (выводы 1, 13, 14, 15 DD1 и DD2), который я могу забирать прямо с регистров и запускать прямо на панельку индикатора (панелька CC04-41SRWA имеет схему подключения по общему аноду)?
При этом на выходах регистров имеем КМОП-овские 0 В и 2,4 В?
Это (подключение прямо с регистров) проходит по нагрузке? Если нет - посоветуйте как.
Таким образом 3 микросхемы дают 8-разрядный код, что управляет одним сегментом всей панельки. Для управления панелькой целиком надо получать 32-разрядный код (или как минимум 28-разрядный, если не высвечивать десятичные точки).
3) Масштабирование. Мне неочевидно как масштабировать Вашу схему на 16-, 32- и пр. разрядов - подскажите.
Если прямо масштабировать ГСЧ, то на управление одной панелькой потребуется 12 микросхем, на 2 панельки - 24 микросхемы, даллее - везде ... Поскольку генерировать чистый белый шум мне не надо, то возникает простая мысль в целях экономии всего на свете: получив псевдо-случайный 8-разрядный (или 16-разрядный) код и использовав его на управление одного (двух) сегментов, надругаться над ним (например, проинвертировав) и запустить на управление других сегментов. Пойдет? Если да, то подкиньте идей как поднадругаться позаковыристей. При этом опять же возникает вопрос о допустимых нагрузках на выходы регистров.

С почтением и электротехническим приветом

PS: Граждане дорогие! Вопрос из чуть-чуть другой сферы. Моя вышеописанная конструкция должна неторопясь (2-3 об/мин) вращаться. После не очень пристального изучения Вселенной (в магазине Чип-энд-Дип) на предмет приемлемого двигателя не нашел ничего лучше, чем шаговый двигатель со всеми его прибамбасами в виде контроллеров управления и пр. заморочками. Наверняка в Природе есть низкооборотный компактный моторчик без этих радостей. Дайте наводочку (лучше всего - что и где купить)! Merci.

Для таймеров и тому подобных устройств выпускались специальные низкооборотные двигатели (вроде со встроенным редуктором), примерно до одного оборота в секунду. Названия не помню. Объём- примерно со спичечный коробок, работают непосредственно от сети 220 в.

Поиск организован совершенно обыкновенно. Набрав в строке "ГСЧ" - получил я три темы, набрав "генератор случайных чисел" - около 15. Среди них, помимо Вашей, есть:
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?t=7603
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?t=15033
Так что эта тема закрывается, а от Вас я жду в личку письмо с предложением, в какую из указанных тем лучше перенести сообщения из этой. Думаю, первая подойдет лучше.
Спасибо.

вопрос ламеский , а что если полученное ПСЧ пересчитать с использованием оцифрованной радио помехи , тогда число будет абсолютно случайным. :kill:

Света писал(а):Пара счетчиков с индикаторами, генератор на мегагерцы и кнопка, запускающая-останавливающая счетчики. Чем не случайное число?

Да вот и я думаю, о чём спор.
Ну я не на 176/561-ой серии делал, а на тини26. Число от 1 до 20, e-dice для DnD доче, они просто прогуливаясь играли иногда, кубики некуда бросать.
Так как оно от батареек должно было работать подольше, контроллер спал. По кнопке просыпался и запускал таймер, зацикленный через OCR на нужный период. Дальше уход в IDLE до отпускания кнопки. Содержимое таймера в момент отпускания кнопки — случайное число.

Если кнопка нажата более пяти секунд — опять в глубокий сон, это в сумке кнопка прижалась.
Если нажата менее одной — это попросили еще раз показать предыдущее число (число показывается три секунды, потом в сон, чтобы не садить батарейку зря).
От одной до пяти — считанное содержимое таймера заносится в регистр последнего полученного случайного числа и идёт на индикацию.

При полном обороте счётчика в несколько микросекунд максимум и характерных временах внешних воздействий в милисекунды мимнмум получить «более случайное» (с лучшими характеристками) при помощи нескольких разных длинных генераторов ПСП, сдобренных шумом стабилитроноа и случайной радионаводкой, как мне кажется, врядли удастся.

Всем доброго дня. Дали мне по практике задание, построить генератор случайных импульсов с фиксированной амплитудой. Довольно продолжительное время поковырявшишь в инете ничего толкового не нашёл и решил засесть у вас на форуме. 2 схемы, возможно подходящие мне, нашлись у вас, правда с логическими элементами (на коих они были организованы) яя слабо дружу

, да и к сожалению в базе 11 мультисима этих элементов не нашлось

Поэтому прошу подкинуть каких нибудь, по возможности более простых, схемок к данному девайсу. Заранее спасибо!

Тема дубль.
Сюда перенес.
Учитесь пользоваться поиском по форуму.

aen

Вложения

genera.jpg: Вот такое нужно получить на выходе; (7.52 KiB) Скачиваний: 809

в исскустве схемотехники , к примеру- генератор случайной последовательности на сдвиговом регистре и сумматоре по модулю 2 очень хорошо расписан
в двух словах-
http://www.shematic.net/page-320.html

Генератор случайных чисел.

Генератор случайных чисел

Re: Генератор случайных чисел

Генератор случайных чисел

Re: Генератор случайных чисел

Re: Генератор случайных чисел

Re: Генератор случайных чисел.

Re:

Генератор случайных импульсов

Re: Генератор рандомных импульсов