Zufallsgenerator
Der Zufallsgenerator hilft dir bei Schaltungen die nicht immer das gleiche Ergebnis ausgeben sollen, sondern die zufällig mal andere Zustände ausgeben soll.
Aussehen des Zufallsgenerators
Auf der Oberseite gibts es im Vordergrund eine helle dreieckige Form, die an das Symbol des Puffers erinnert und wie bei diesem vom Eingang in Richtung des Ausgangs zeigt.
Im Hintergrund ist jedoch ein zufälliges durcheinander. Somit hebt sich der Zufallsgenerator von allen anderen Bauteilen ab.
Auch an den Seiten gibt es Ähnlichkeiten zum Puffer: Es befinden sich dort gegenüberliegend ein Eingang und ein Ausgang. Wie üblich entsprechend beschriftet mit "IN" und "OUT".
Funktionalität des Zufallsgenerators
Der Zufallsgenerator reagiert am Eingang auf steigende Flanken. Mehr dazu beim D-Flip-Flop.
Für jede eingehende steigende Flanke gibt der Zufallsgenerator, mit je einer Wahrscheinlichkeit von 50%, entweder ein HIGH oder ein LOW Signal aus. Dieses behält er dann bis zur nächsten steigenden Flanke erneut ein Signal festgelegt wird.
Da es nur zwei Zustände gibt kann man mit anderen Worten auch sagen, dass es mit jeder steigenden Flanke eine 50% Chance gibt ob sich das Ausgangssignal verändert oder gleich bleibt.
Kombinieren von Wahrscheinlichkeiten
Mit mehreren Zufallsgeneratoren zusammen auf ein AND-Gatter oder sogar eine AND-Leitung gelegt reduzierst du die Wahrscheinlichkeit auf ein HIGH-Signal: Es müssen alle Zufallsgeneratoren ein HIGH-Signal liefern, dass das AND-Gatter bzw die AND-Leitung ebenfalls HIGH wird.
Wenn du ein OR-Gatter bzw eine OR-Leitung verwendest, um mehrere Zufallsgeneratoren zu verbinden, kannst du die Wahrscheinlichkeit des Endergebnisses erhöhen: Es reicht wenn einer der angeschlossenen Zufallsgeneratoren ein HIGH-Signal liefert, damit das OR-Gatter bzw die OR-Leitung ein HIGH ausgibt.
Wenn du jetzt mehrere UNDs und ODERs zu einen größeren Logikbaum zusammen setzt, dann kannst du viele verschiedene Wahrscheinlichkeiten erreichen.