Выбор и обоснование метода реализации


При выборе метода реализации будем руководствоваться следующими принципами:

1) схема должна быть проста в реализации;

2) элементная база должна быть наиболее экономичной;

3) схема должна удовлетворять заданным параметрам;

Для построения схемы необходимо выбрать источник, который по своей природе имеет на выходе случайные значения некоторого сигнала. Преобразуя его, можно получить необходимые последовательности. Таким источником может служить генератор аналогового «шума», который на выходе имеет нормальный закон распределения в некоторой полосе частот.

Существует два способа реализации поставленной задачи на основе использования данного генератора:

1. Для получения случайной величины использовать частоту изменяемого сигнала. Этот способ содержит в себе недостаток. Если длительность временного окна неизменяемая, а длительность временного окна привязана к тактовому генератору, поэтому длительность будет неизменяемая, то диапазон частот будет невелик и точность измерения частоты будет существенно зависеть от самой частоты. При низкой входной частоте эта погрешность будет очень большой, т.к. количество считанных импульсов будет мало. Для компенсации данного недостатка потребуется алгоритм, который повлечёт за собой усложнение схемы.

2. Для получения случайной величины необходимо использовать постоянно изменяющуюся амплитуду сигнала. Для этого можно использовать АЦП. Недостаток предыдущего метода неприсущь данному методу. И особых существенных недостатков он не содержит.

К общему недостатку можно причислить псевдослучайность выходного сигнала, которая может иметь место в обоих случаях.

Но для решения этой проблемы во втором случае потребуется гораздо меньше средств, нежели в первом.

Будем разрабатывать генератор на основании второго метода.

Для получения 16-битового значения числа можно использовать 16-разрядный АЦП. Но во избежании псевдослучайности чисел для той же цели можно использовать два генератора «шума» и два 8-битовых АЦП, работающих по общему тактовому сигналу. В результате на выходе получим 16-битовое значение, а возможность псевдослучайности будет наиболее минимальна. Данный способ удовлетворяет заданным условиям.

При реализации данного метода (см. Структурную схему) для сопряжения с шиной PCI, нам понадобится контроллер PcCard. Контроллер содержит в себе схему дешифрации адреса и функции сопряжения. В структурной схеме необходимо наличие схемы формирования аналогового «шума», блок формирования двоичного кода числа..